◎彭茗晖,王 宁(中粮工程科技(郑州)有限公司,河南 郑州 450053)
Pipenet软件在植物油罐区改造项目中的应用
◎彭茗晖,王 宁
(中粮工程科技(郑州)有限公司,河南 郑州 450053)
PIPENET系列软件具有广泛的工业用途,可以有效地提高设计效率,增加工程收益,降低事故发生率。基于此,以某植物油罐区改造项目为例,介绍pipenet软件流体模拟计算功能在实际施工中的应用。
pipenet软件;植物油罐区;施工
PIPENET系列软件具有广泛的工业用途,可以在石油、天然气、造船、化工及电力工业中对管网系统进行计算和优化,可使工程管网系统的设计更科学、更合理、更经济、更安全,还可以有效地提高设计效率,增加工程收益,降低事故发生率。
鉴于此,介绍如何利用PIPENET软件的Standard Module模块对某植物油罐区改造项目中的管网进行水力计算分析。
某植物油罐区改造项目中,对原有库容5 000 m3罐区部分油罐进行搬迁改造,并新建一座泵房。按照建设单位的要求,对罐区原有10只500 m3植物油罐(内径9.0 m,壁高8.6 m)中的4只进行搬迁,罐区内原有进出油主管道为DN100保持现状,并将改造后的新管道与其对接。此外,建设单位还表示,原有油罐的进油管道为下进式(进油管高出罐底板0.3 m),而且没有设置止回阀,使得在实际卸油作业过程中罐内油达到较高液位(最高液位8.0 m)时卸油泵进罐阻力较大。因此,业主提出要将改造的进油管线进行水力计算,验证新配KCB1600齿轮泵可否满足改造后卸油工况使用。
3.1建模
建模工况如下:设计的操作温度下,40 m3油罐车到库后通过泵房内KCB1600收油泵对最远端500 m3油罐内进行植物油卸车。首先,根据项目设计要求,完成输送介质特性(见表1[1,2])、管道材质、泵曲线(见图1)等基础数据的输入。根据工艺流程图和管道布置图进行建模(见图2),管口Node1设置为Input,接油罐车卸油软管;管口Nozde19设置为Output,接油罐进口。
表1 介质特性表
图1 KCB1600齿轮泵特性曲线图
3.2水力计算结果分析
经过计算(见图3),植物油卸车后经过KCB1600泵输送至罐区远端油罐进油口处,压力为373.8 kPa。同时,假设油罐达到设计液位8.0 m,则由此产生的液压经计算为69.5 kPa,远小于油罐进油口压力。由此可以得到,改造后新增加的KCB1600齿轮泵所提供的压头足以将罐车来油在油罐处于较高液位时卸入远端油罐内。
此外,计算结果显示,此工况下泵后卸油管DN100的每米单位压损为2.33 kPa/m,造成压力损失为214.8 kPa,分析其主要原因是罐区原有管道为DN100,当罐区设计流量提高为95 m3/h时,泵后管道流速为3.4 m/s,使得管网具有较高的沿程阻力。
一般植物油输送的经济流速为u=1.5 m/s为宜。由式D=18.8*√(V/u)[3]计算得到内径为D=149.6 mm,取整为DN150。按照计算结果将泵后卸油管线调整为DN150进行计算(见图4)。由计算结果显示,若泵后卸油管更改为DN150后的每米单位压损为0.26 kPa/m,造成压力损失仅为30.4 kPa。
因此,根据该项目的特点,设计方案所选用的管网和新泵可以满足工况要求,但管道沿程阻力较大。若在项目投资预算和施工工期允许的情况下,可以考虑将卸油管线更换为DN150。
利用Pipenet软件可以在植物油罐区储运中较好地模拟计算设定工况下管网流体,为油罐区设计和施工提供可预见性的数据参考和支持。因此,该软件具有极大的推广和应用价值,值得广大油脂储运工程设计和施工人员采用。
图2 卸油管线水力计算模型图
图3 水力计算图
图4 水力计算图
[1]郑发正,范鸿宇,徐克明.,植物油的粘温性与润滑性[J].合成润滑材料,2009,36(4):38-39.
[2]印华,邱毓昌.油浸变压器用植物油[J].绝缘料,2003(4):23-25.
[3]徐宝东.化工管路设计手册[M].北京:化学工业出版社,2011:7.
Application of Pipenet Software in the Reconstruction of Plant Oil Tank Area
Peng Minghui,Wang Ning
(COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) Co. Ltd.,Zhengzhou 450053,China)
PIPENET series software has a wide range of industrial applications,can effectively improve the design efficiency,increase engineering revenue,reduce the incidence of accidents. Based on this,a plant tank area reconstruction project was set as an example,for introducing the application of pipenet software on fluid simulated calculation in the construction.
Pipenet software; Plant oil tank; Construction
TS221
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.04.018
彭茗晖(1987-),男,助理工程师,主要研究方向:油脂工程设计。