Расчетная часть-Расчет нефтенакопителя динамического-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Состав работы
|
|
|
|
|
|
Необходимые программы
Работа представляет собой rar архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
Описание
Расчетная часть-Расчет нефтенакопителя динамического-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Дополнительная информация
7 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
7.1 Расчёт площади опорных плит
Найдём общую массу, действующую на опоры. Она складывается из массы жидкости в накопителе и массы самого накопителя.
Найдём объем отстойной части накопителя:
Vo = R2H, (1)
где R- радиус трубы, из которой сделана отстойная часть накопителя;
H - высота цилиндра накопителя.
Vo =3,140,512 1,706=1,39 м2.
Найдём объем заборной части накопителя:
Vз = R2H', (2)
где H' – высота заборной части накопителя.
Vз = 3,140,512 0,943=0,77 м2.
Массу металлической части накопителя, изготовленной из металлической трубы диаметром d=1020 мм и металлических листов толщиной 11 мм принимаем равной 16000 H.
Найдём общую массу действующую на опоры:
mобщ =( Vo + Vз) ··g+ mн , (3)
где - плотность жидкости. Принимаем =1000 кг / м3.[3, стр. 209];
mн – масса металлической части накопителя. mн =1600 H;
g – ускорение свободного падения.
mобщ =(1,39+0,77)·1000·10+16000=37600 H.
Так как у нас четыре опоры, то найдём вес, действующий на одну опору:
Pо = mобщ /4, (4)
Pо = 37600/4=9400 H.
Из-за возможности работы устройства в болотистой местности ограничиваем удельную нагрузку на грунт согласно [2, стр. 45] до 20 кПа.
Найдём необходимую площадь опорной плиты:
S= Pо /q, (5)
где q – допускаемая удельная нагрузка на грунт.
S=9400/20000=0,47 м2.
Учитывая, что опорные плиты квадратные, принимаем сторону квадрата а=0,7 м, тогда удельная нагрузка на грунт составит :
q'= Pо /а2, (6)
q'=9400/ 0,72 = 19184 кПа.
7.2 Проектировочный расчёт перекладины нефтенакопителя динамического
Подбор перекладины производим произвели из стандартного профильного проката. Подбор двутавра проводили расчётом на изгибную прочность [5, стр. 133].
(7)
где изг – изгибное напряжение ;
Mx max – максимальный изгибающий момент;
Wx – осевой момент инерции;
[изг] – допускаемое напряжение на изгиб.
Принимаем [изг] = 150МПа [5,стр. 333].
Найдём силу F:
H.
Рисунок 15 – Расчётная схема
Найдём значение максимального момента:
(8)
где l – расстояние между опорами. l=1,6 м.
Н·м,
Подбираем ближайшее стандартное значение двутавра [5, стр. 540]. Окончательно приняли двутавр No12 с
7.3 Расчёт опорных труб
Проверим на устойчивость опорные трубы.
Выбираем трубу с условным диаметром мм [4, стр. 6],при этом D=60,3 мм, d=46,3 мм, толщина стенки t=7 мм, длинной l=1350 мм и проверяем её на устойчивость.
Нашли коэффициент запаса устойчивости [5, стр. 412] по формуле (9):
(9)
где F/2 – сила действующая на одну опору. F/2=9400 H;
- критическая сила потери устойчивости.
(10)
где Е – модуль упругости первого рода. Е = ;
- осевой момент инерции;
- коэффициент зависящий от схемы закрепления, =2.
Рисунок 16 – Расчётная схема
, (11)
где D – внешний диаметр трубы;
n – коэффициент равный:
,
Проверим трубу на сжатие
Найдём площадь трубы:
(12)
где D – внешний диаметр трубы;
d – внутренний диаметр трубы.
Запишем условие прочности на сжатие :
(13)
где - напряжение сжатия в трубе;
- сила, действующая на трубу;
S - площадь трубы;
-допускаемое напряжение на сжатие.
[5, стр. 454].
Условие прочности на сжатие выполняется.
7.4 Расчёт параметров ручья
В данном проекте представляется техническое решение одного из возможных вариантов применительно к ручью со скоростью течения 0,3 м/с, шириной 1,5 м и глубиной 0,3 м в меженье.
Для упрощения расчета принимаем профиль ручья в меженье прямоугольным. Тогда площадь сечения определяется по формуле
S = в · h, (14)
где в – ширина ручья, в=1,5 м;
h – глубина ручья, h=0,3 м.
S = 1,5· 0,3 = 0,45 м 2.
Определим дебит ручья:
Q = v · S, (15)
где v - скорость течения ручья, v =0,3 м/с.
Q=0,3 · 0,45=0,135 м3 /с.
Одним из важнейших параметров характеризующих эффективность работы динамического нефтенакопителя является время его заполнения в зависимости от различной толщины нефтяной пленки на поверхности ручья.
Определим дебит нефтяной пленки:
Qн = v · в · h', (16)
где v - скорость течения ручья;
в - ширина ручья;
h' – толщина нефтяной пленки.
Определим объем нефтенакопителя:
V= V0+ V3 , (17)
где V0 – объем отстойной части накопителя;
V3 – объем заборной части накопителя.
V = 1,39+0,77=2,16 м3.
Время заполнения определится по формуле:
t = (18)
Для примера расчета возьмем толщины нефтяной пленки равным 0,025 мм; 0,05 мм; 0,1 мм; 0,5 мм; 1 мм и 2 мм. Результаты расчета сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – Зависимость времени заполнения нефтенакопителя от толщины пленки
Толщина нефтяной пленки, мм Дебит нефтяной пленки, м3/с Время, ч
0,025
0,05
0,1
0,5
1
2 1,125·10-5
2,25·10-5
4,5·10-5
2,25·10-4
4,5·10-4
9·10-4 53,33
26,67
13,33
2,67
1,33
0,67
Из таблицы 1 видно, что время эффективной работы нефтенакопителя, т.е. до того, пока нефтенакопитель динамический полностью не наполниться нефтью и не начнет ее пропускать дальше по ручью, колеблется от 53,33 до 0,67 часа, в зависимости от толщины нефтяной пленки. Этого вполне достаточно, чтобы подъехала вакуумная машина и освободила бы его от собравшейся нефти. Так же за это время можно успеть ликвидировать источник выброса нефти.
Из-за того, что через нефтенакопитель динамический проходит лишь верхний загрязненный слой жидкости, а основная масса чистой воды течет мимо накопителя, то следует рассчитать дебиты воды проходящие через шлюз 1, стоящий после накопителя (см. рисунок 5), и шлюз 2 для сливания чистой воды, а также скорость и время прохождения нефтяной пленки под заборным устройством при этих дебитах.
Рисунок 17 – Схема установки
Провели расчет, когда через шлюз 1 проходит 100%, 50%, 30% и 10% всего потока Q.
Дебит потока, проходящего через шлюз 1, определится по формуле:
Q1i= , (19)
где Q - дебит ручья , Q =0,135 м3/с (см.выше);
i - процент потока, проходящего через шлюз 1.
Дебит потока, проходящего через шлюз 2, определится по формуле:
Q2i= Q - Q1i. (20)
Скорость под заборной частью нефтенакопителя определится по формуле:
v1i = , (21)
v1i – скорость течения под заборной частью нефтенакопителя, при i-ом дебите Q1i;
S1- площадь поперечного сечения потока жидкости под нефтенакопителем.
S1 = в1 · h1, (22)
в1 - ширина заборной части нефтенакопителя, в1 =1,02 м;
h1 - глубина ручья под нефтенакопителем, принимаем h1 = 0,5 м.
S1 = 1,02·0,5 =0,51 м2.
Время прохождения нефтяной пленки под нефтенакопителем определится по формуле:
ti = , (23)
где l - длина заборной части нефтенакопителя, l =1,491 м;
v1i - скорость течения под нефтенакопителем.
Результаты расчетов сведем в таблицу 2.
Таблица 2
Процент потока i, проходящий через шлюз 1 Дебит Q1i ,
м3/с Скорость течения v1i,
м/с Дебит Q2i,
м3/с Время прохождения пленки под накопителем, ti , с
100%
50%
30%
10% 0,135
0,0675
0,0405
0,0135 0,26
0,13
0,08
0,03 0
0,0675
0,0945
0,1215 5,7
11,5
08,6
56,3
7.5 Расчёт времени всплытия нефти
Рассчитаем ускорение всплытия нефтяной плёнки:
(23)
(24)
где R – Сила сопротивления всплытию нефти в воде. Принимаем R=0,13 ;
- плотность воды. Принимаем ;
- плотность нефти. Принимаем ;
g – ускорение свободного падения. Принимаем g=9,81 ;
VН – Объём всплываемой нефти;
VВ - Объём вытесненной нефтью воды.VН=VВ.
Рисунок 18
Подсчитаем время необходимое для всплытия нефти на Н=0,5м:
c.
За это время плёнка переместится на расстояние:
Расстояние S меньше длины зева L=1,1 м следовательно нефть успевает подняться и отстояться в нефтенакопителе.
7.1 Расчёт площади опорных плит
Найдём общую массу, действующую на опоры. Она складывается из массы жидкости в накопителе и массы самого накопителя.
Найдём объем отстойной части накопителя:
Vo = R2H, (1)
где R- радиус трубы, из которой сделана отстойная часть накопителя;
H - высота цилиндра накопителя.
Vo =3,140,512 1,706=1,39 м2.
Найдём объем заборной части накопителя:
Vз = R2H', (2)
где H' – высота заборной части накопителя.
Vз = 3,140,512 0,943=0,77 м2.
Массу металлической части накопителя, изготовленной из металлической трубы диаметром d=1020 мм и металлических листов толщиной 11 мм принимаем равной 16000 H.
Найдём общую массу действующую на опоры:
mобщ =( Vo + Vз) ··g+ mн , (3)
где - плотность жидкости. Принимаем =1000 кг / м3.[3, стр. 209];
mн – масса металлической части накопителя. mн =1600 H;
g – ускорение свободного падения.
mобщ =(1,39+0,77)·1000·10+16000=37600 H.
Так как у нас четыре опоры, то найдём вес, действующий на одну опору:
Pо = mобщ /4, (4)
Pо = 37600/4=9400 H.
Из-за возможности работы устройства в болотистой местности ограничиваем удельную нагрузку на грунт согласно [2, стр. 45] до 20 кПа.
Найдём необходимую площадь опорной плиты:
S= Pо /q, (5)
где q – допускаемая удельная нагрузка на грунт.
S=9400/20000=0,47 м2.
Учитывая, что опорные плиты квадратные, принимаем сторону квадрата а=0,7 м, тогда удельная нагрузка на грунт составит :
q'= Pо /а2, (6)
q'=9400/ 0,72 = 19184 кПа.
7.2 Проектировочный расчёт перекладины нефтенакопителя динамического
Подбор перекладины производим произвели из стандартного профильного проката. Подбор двутавра проводили расчётом на изгибную прочность [5, стр. 133].
(7)
где изг – изгибное напряжение ;
Mx max – максимальный изгибающий момент;
Wx – осевой момент инерции;
[изг] – допускаемое напряжение на изгиб.
Принимаем [изг] = 150МПа [5,стр. 333].
Найдём силу F:
H.
Рисунок 15 – Расчётная схема
Найдём значение максимального момента:
(8)
где l – расстояние между опорами. l=1,6 м.
Н·м,
Подбираем ближайшее стандартное значение двутавра [5, стр. 540]. Окончательно приняли двутавр No12 с
7.3 Расчёт опорных труб
Проверим на устойчивость опорные трубы.
Выбираем трубу с условным диаметром мм [4, стр. 6],при этом D=60,3 мм, d=46,3 мм, толщина стенки t=7 мм, длинной l=1350 мм и проверяем её на устойчивость.
Нашли коэффициент запаса устойчивости [5, стр. 412] по формуле (9):
(9)
где F/2 – сила действующая на одну опору. F/2=9400 H;
- критическая сила потери устойчивости.
(10)
где Е – модуль упругости первого рода. Е = ;
- осевой момент инерции;
- коэффициент зависящий от схемы закрепления, =2.
Рисунок 16 – Расчётная схема
, (11)
где D – внешний диаметр трубы;
n – коэффициент равный:
,
Проверим трубу на сжатие
Найдём площадь трубы:
(12)
где D – внешний диаметр трубы;
d – внутренний диаметр трубы.
Запишем условие прочности на сжатие :
(13)
где - напряжение сжатия в трубе;
- сила, действующая на трубу;
S - площадь трубы;
-допускаемое напряжение на сжатие.
[5, стр. 454].
Условие прочности на сжатие выполняется.
7.4 Расчёт параметров ручья
В данном проекте представляется техническое решение одного из возможных вариантов применительно к ручью со скоростью течения 0,3 м/с, шириной 1,5 м и глубиной 0,3 м в меженье.
Для упрощения расчета принимаем профиль ручья в меженье прямоугольным. Тогда площадь сечения определяется по формуле
S = в · h, (14)
где в – ширина ручья, в=1,5 м;
h – глубина ручья, h=0,3 м.
S = 1,5· 0,3 = 0,45 м 2.
Определим дебит ручья:
Q = v · S, (15)
где v - скорость течения ручья, v =0,3 м/с.
Q=0,3 · 0,45=0,135 м3 /с.
Одним из важнейших параметров характеризующих эффективность работы динамического нефтенакопителя является время его заполнения в зависимости от различной толщины нефтяной пленки на поверхности ручья.
Определим дебит нефтяной пленки:
Qн = v · в · h', (16)
где v - скорость течения ручья;
в - ширина ручья;
h' – толщина нефтяной пленки.
Определим объем нефтенакопителя:
V= V0+ V3 , (17)
где V0 – объем отстойной части накопителя;
V3 – объем заборной части накопителя.
V = 1,39+0,77=2,16 м3.
Время заполнения определится по формуле:
t = (18)
Для примера расчета возьмем толщины нефтяной пленки равным 0,025 мм; 0,05 мм; 0,1 мм; 0,5 мм; 1 мм и 2 мм. Результаты расчета сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – Зависимость времени заполнения нефтенакопителя от толщины пленки
Толщина нефтяной пленки, мм Дебит нефтяной пленки, м3/с Время, ч
0,025
0,05
0,1
0,5
1
2 1,125·10-5
2,25·10-5
4,5·10-5
2,25·10-4
4,5·10-4
9·10-4 53,33
26,67
13,33
2,67
1,33
0,67
Из таблицы 1 видно, что время эффективной работы нефтенакопителя, т.е. до того, пока нефтенакопитель динамический полностью не наполниться нефтью и не начнет ее пропускать дальше по ручью, колеблется от 53,33 до 0,67 часа, в зависимости от толщины нефтяной пленки. Этого вполне достаточно, чтобы подъехала вакуумная машина и освободила бы его от собравшейся нефти. Так же за это время можно успеть ликвидировать источник выброса нефти.
Из-за того, что через нефтенакопитель динамический проходит лишь верхний загрязненный слой жидкости, а основная масса чистой воды течет мимо накопителя, то следует рассчитать дебиты воды проходящие через шлюз 1, стоящий после накопителя (см. рисунок 5), и шлюз 2 для сливания чистой воды, а также скорость и время прохождения нефтяной пленки под заборным устройством при этих дебитах.
Рисунок 17 – Схема установки
Провели расчет, когда через шлюз 1 проходит 100%, 50%, 30% и 10% всего потока Q.
Дебит потока, проходящего через шлюз 1, определится по формуле:
Q1i= , (19)
где Q - дебит ручья , Q =0,135 м3/с (см.выше);
i - процент потока, проходящего через шлюз 1.
Дебит потока, проходящего через шлюз 2, определится по формуле:
Q2i= Q - Q1i. (20)
Скорость под заборной частью нефтенакопителя определится по формуле:
v1i = , (21)
v1i – скорость течения под заборной частью нефтенакопителя, при i-ом дебите Q1i;
S1- площадь поперечного сечения потока жидкости под нефтенакопителем.
S1 = в1 · h1, (22)
в1 - ширина заборной части нефтенакопителя, в1 =1,02 м;
h1 - глубина ручья под нефтенакопителем, принимаем h1 = 0,5 м.
S1 = 1,02·0,5 =0,51 м2.
Время прохождения нефтяной пленки под нефтенакопителем определится по формуле:
ti = , (23)
где l - длина заборной части нефтенакопителя, l =1,491 м;
v1i - скорость течения под нефтенакопителем.
Результаты расчетов сведем в таблицу 2.
Таблица 2
Процент потока i, проходящий через шлюз 1 Дебит Q1i ,
м3/с Скорость течения v1i,
м/с Дебит Q2i,
м3/с Время прохождения пленки под накопителем, ti , с
100%
50%
30%
10% 0,135
0,0675
0,0405
0,0135 0,26
0,13
0,08
0,03 0
0,0675
0,0945
0,1215 5,7
11,5
08,6
56,3
7.5 Расчёт времени всплытия нефти
Рассчитаем ускорение всплытия нефтяной плёнки:
(23)
(24)
где R – Сила сопротивления всплытию нефти в воде. Принимаем R=0,13 ;
- плотность воды. Принимаем ;
- плотность нефти. Принимаем ;
g – ускорение свободного падения. Принимаем g=9,81 ;
VН – Объём всплываемой нефти;
VВ - Объём вытесненной нефтью воды.VН=VВ.
Рисунок 18
Подсчитаем время необходимое для всплытия нефти на Н=0,5м:
c.
За это время плёнка переместится на расстояние:
Расстояние S меньше длины зева L=1,1 м следовательно нефть успевает подняться и отстояться в нефтенакопителе.
Похожие материалы
Расчетная часть-Расчет задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 8 декабря 2016
Расчетная часть-Расчет задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
276 руб.
Расчетная часть-Расчёт скважинного фильтра-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 5 февраля 2017
Расчетная часть-Расчёт скважинного фильтра-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
553 руб.
Расчетная часть-Расчет вертикального деэмульсатора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 21 января 2017
Расчетная часть-Расчет вертикального деэмульсатора: Рассчитаем скорость жидкости в патрубке, Определим коэффициент запаса прочности корпуса, сделанного из стали 20, Расчет фланцевого соединения, Расчет фланцевого соединения на линии вывода воды из деэмульсатора, Расчет резьбового соединения на срез-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
276 руб.
Расчетная часть-Расчет горизонтального сепаратора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 8 декабря 2016
Расчетная часть-Расчет горизонтального сепаратора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
553 руб.
Расчетная часть-Расчет Внутрискважинного расходомера системы-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 25 января 2017
Расчетная часть-Расчет Внутрискважинного расходомера системы: Расчет на максимальное внутреннее избыточное давление, Расчет на разрыв от одновременного действия веса колоны НКТ и внутреннего избыточного давления, Расчет резьбы на срез, Расчет на максимальный крутящий момент при откручивании труб-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
368 руб.
Расчетная часть-Расчет скважинного клапана - отсекателя-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 25 января 2017
Расчетная часть-Расчет скважинного клапана - отсекателя: Рассчитаем силу, действующую на закрытие скважинного клапана - отсекателя, Рассчитаем скорость жидкости в трубе, Рассчитаем давление пластовой жидкости на устье в установившемся движении, Определим коэффициент запаса прочности корпуса, сделанного из стали 40Х, Рассчитаем частоту собственных колебаний жидкости в трубе-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
368 руб.
Расчетная часть-Расчет привода шиберной задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 21 января 2017
Расчетная часть-Расчет привода шиберной задвижки: Расчёт шпильки на срез, Расчет конической передачи, Расчет передаточного числа конической передачи, Диаметр внешней делительной окружности шестерни, Окружная скорость на среднем делительном диаметре, Конусное расстояние и ширина зубчатого венца, Число зубьев, Фактическое передаточное число, Окончательные размеры колес, Силы в зацеплении, Проверка зубьев колес по контактным напряжениям, Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба-Курсовая работа-Д
276 руб.
Расчетная часть-Расчет электроцентробежного насоса УЭЦН-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lelya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 17 января 2017
Расчетная часть-Расчет электроцентробежного насоса УЭЦН:Расчет необходимого напора ЭЦН, выбор
насоса и электродвигателя, Определение глубины погружения ЭЦН под динамический уровень, Выбор кабеля, трансформатора и определение эксплуатационных параметров ЭЦН-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
462 руб.
Другие работы
Исходные категории теории и методики физической культуры
DocentMark
: 26 февраля 2013
Усиление интегративной тенденции в развитии современного научного знания выражается кроме прочего в становлении, расширении смысла и уточнении общих научных категорий как наиболее обобщенных фундаментальных понятий, имеющих существенное значение для всех или многих отраслей науки [7, 20, 30, 41]. Их мировоззренческое и методологическое значение, как известно, трудно переоценить. Именно в них концентрированно и лаконично выражаются совокупные результаты познания единства мира, сущностных свойств
Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ Задача 5.17 Вариант в
Z24
: 10 октября 2025
Из водонапорного бака А вода по системе труб поступает потребителю D. Отметка горизонта воды в баке постоянная, равная 18,0 м. На участке ВС трубы закольцованы (рис. 5.17). Диаметры и длины участков сети: d1 = 150 мм, d2 = 125 мм, d3 = 200 мм, длины участков: l1, l2, l3. Трубы водопроводные нормальные. Расход воды на втором участке Q2 .
Определить расход воды на третьем участке (Q3 = QD) и остаточный напор у потребителя D (hостD). Потери напора на участке АВ не учитывать. Местные потери напор
200 руб.
Контрольная работа по дисциплине: Космические и наземные системы радиосвязи (часть 1). Вариант 11
SibGOODy
: 6 февраля 2019
«Расчет параметров спутниковой системы цифрового ТВ - вещания»
Задание на контрольную работу:
1. Определить требуемое отношение сигнал/шум на входе земной станции (ЗС) спутниковой системы связи
2. Рассчитать мощность шумов Рш.вх.зс на входе ЗС.
3. Рассчитать коэффициент потерь свободного пространства Асв на спутниковой линии БР ИСЗ - ЗС.
4. Рассчитать коэффициент усиления Gа зс, дБ, антенны ЗС, обеспечивающий качественный прием с заданным отношением сигнал/шум.
5. Оценить диаметр антенны ЗС и
600 руб.
Гидравлика Севмашвтуз 2016 Задача 9 Вариант 1
Z24
: 26 октября 2025
В закрытом резервуаре (рис. 9) находится жидкость Ж под давлением. Для измерения уровня жидкости Ж в резервуаре выведен справа пьезометр. Левый пьезометр предназначен для измерения давления в резервуаре. Определить какую нужно назначить высоту z левого пьезометра, чтобы измерить максимальное манометрическое давление в резервуаре рм=600 кг/м² при показании правого пьезометра h.
150 руб.