Qurilish кonstruksiyalari” каfedrasi 5312000-“Neft-gazni qayta ishlash sanoati оb’yektarini loyihalashtirish va qurish” ta’lim yo‘nalishi

Qurilmaning texnologik parametrlari

4-Jadval

Quvvati, tm^3/s		900-1000
Qurilmaga kirayotgan bosimi,Mra	Gazning	5,4-6,0
Qurilmaga kirayotgan temperaturasi,ºC	Gazning	40-50
Xar bir adsorberga adsorbentning miqdori,kg	Yuklangan	1000
Jarayonlarning borish vaqti,soat
Adsorbstiya jarayoni	Regenirastiya jarayoni		Sovutish jarayoni
12	6		6
Jarayonlarning borish teperaturasi,ºC
40-50	320-350		50-55

Tozalangan gazning asosiy xarakteristikasi

5-Jadval

Gazning tarkibi	Formulasi	O‘lchov birligi	Qiymati
Azot va vodorod	N2 + H2	xajmiy ulushi %	0,73
Metan	CH4	xajmiy ulushi %	91,22
Etan	C2H6	xajmiy ulushi %	4,16
Propan	C3 H8	xajmiy ulushi %	0,37
Butan	^C4 ^H10	xajmiy ulushi %	0,27
Uglevodorodlar	^C5+	xajmiy ulushi %	0,22
Kabonat angidrid	CO2	xajmiy ulushi %	2,53
Vodorod sulfid	H2S	10^-3 g/m^3	20

Adsorberning adsorbent bo’yicha ish parametrlarini hisoblash.

Adsorbent qatlamining ostidagi va ustidagi havoning bosimi atmosfera bosimiga tengdir. Sorbent zarrachalarining zichligi r_k - 800 kg/m³, o’rtacha o’lchami d= 0,0020 m va shakl faktori F = 0,8. Qo’zg’almas sorbent qatlamining balandligi N = 0,65 m, g’ovakligi =0,4 m³/m³. Adsorberning ichki diametri V = 1,34 m. Truba quvurida 90° li 4 ta tirsaklar va 1 ta zadvijka o’rnatilgan.

Qurilmadagi havoning fiktiv tezligani topamiz:

W_o=4·Q/π·D²=4·0.4/3.14·1.34²=0.284 m/c

Arximed kriteriyasini quyidagicha aniqlaymiz:

Ar=g·d²/u²·(p_k-p) ·p=9.81·0.00205³/(1.85·10^-5)²

I. Bir kunda ishlab chiqariladigan mahsulot sarfi:

G_K=5 750 000 000 /340 = 17 000 000 m³/kun

Bir soatda ishlab chiqariladigan mahsulot sarfi:

G_S=17 000 000 /24 = 708 333 m³/soat

Hisob qismining texnik jadvali

6-Jadval

Kirish	Sarf ( G), m3/soat	%	Chiqish	Sarf ( G), m3/soat	%
Tabiiy gaz	708 333	100	Metan (CH4)	658 750	93
			C2H6, C3H8, C4H10	42 500	6
			Yo’qotilish	708333	1
Jami	708 333	100	Jami	708 333	100

II. Moddiy balans

G_X = G_M + G_Q + G_Yo’q

Tabiiy gaz tarkibida 93% CH4, qolgan 7% C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀, C_5H12 uglevodorodlari va yo’qotilish (1%) ni tashkil etadi desak, u holda ularning sarflari quyidagiga teng bo’ladi:

G_M = 708 333 *0.93 = 658 750 m³/soat;

G_Q = 708 333 *0.06 = 425 00 m³/soat;

G_Yo’q = 708 333 *0.01 = 7083.33 m³/soat.

III. Issiqlik balansi

Kolonnadagi isitgichning issiqlik yuklamasi bug’li sug’orilishning miqdori, uning pastki haydash qismidadir.

Yengil uglevodorodlarning entalpiyasini topamiz:

Q_n = 618*50.3 = 31085 kJ/ kmol;

Q_m = 377*55 = 20735 kJ/ kmol;

Q_R = 423*61.6 = 26052 kJ/ kmol;

Issiqlik sarfi

Q_o = G_v(1+R)rd = 321624/ 3600*(1+3.16)*3.92*10^-3 = 145688 Vt;

Par isitgichdagi issiqlik sarfi:

Q = 1.05b_q*C_P(I_R-I_mr) = 1.05*17000/ 3600*0.446*4190*(91.5-18) = 679511 Vt;

Suvli sovutgichdagi issiqlik miqdori:

Q = G_V*C_V(I_V*I_XOM) = 321624/ 3600*0.41*60*4190 = 9208631.2 Vt;

Kub qoldig’ini sovutish uchun sarflangan issiqlik miqdori:

Q = G_W*C_W (L_W * L_KOH) = 7050/ 3600 *0.85*4190*(105-15) = 576428.77 Vt;

P = 4 kj/sm2 bosimdagi issiqlik sarfi

Kubga :

G_m = Q_k/ r_kP_k = 24870538/ 2141*103*0.95 = 1.2 kg/s;

Chiqish isitgichidagi sarf:

G = 679511.92/ 2141*103*0.95 = 0.33 m/s;

Umumiy:

1.2 +0.33 = 152 kg/sm yoki 5.688 g/s.

Sovutishga sarf bo’lgan suv sarfi:

Deflegmatorda:

V_B = Q_D/ c_B (t_KOH - t_KOH)Pb = 4235342/ 4190*20*1000 = 0.05 m³/s.

Distillyatni sovutishda:

V_Q = 268160/ 4190*20*1000 = 0.0032 m³/s.

Kub qoldig’ida:

V_Q = 569840/ 4190*20*1000 = 0.0068 m³/s.

IV. Bug’ning tezligi va kolonnaning diametrini aniqlaymiz.

Suyuqlikning o’rtacha konsentratsiyasi.

Kolonnaning yuqori qismi:

X^I_o’r = ( X_F+X_D) /2= (0.58 + 0.964) /2 = 0.772

Kolonnaning pastki qismi:

X^I_o’r = (X_F+X_W)/2= (0.58 +0.056) /2 = 0.318

Bug’ning o’rtacha konsentratsiyasini quyidagi ishchi chiziq tenglamasi orqali aniqlaymiz:

a) Kolonnaning yuqori qismi:

Y^I_o’r = (0.76x+0.23) = (0.76x + 0.23) = 0.76*0.772 + 0.23 = 0.816

b) Kolonnaning pastki qismi:

Y^II_o’r = 1.175x – 0.012 = 1.175*0.318 + 0.012 = 0.36

Bug’ning o’rtacha haroratini t-x diagramma orqali aniqlaymiz:

Y^I_o’r = 0.86 bo’lganda t^I_o’r = 85^OC

Y^II_o’r = 0.36 bo’lganda t^II_o’r = 103^OC bo’ladi.

Bug’ning o’rtcha mol massasi va zichligi:

a) M^I_o’r = 0.816*30 + 0.416*16 = 31.12

S^I_o’r = M^I_o’rT_o/ 22.4T^I_o’r = 31.12*273/ 22.4*356 = 1.06 kg/m³

b) M^II_o’r = 0.36*30 + 0.84*16 = 24.24 kg/mol

S^II_o’r = M^II_o’rT^I_o/ 22.4T^II_o’r = 24.24*273/ 22.4*376 = 0.78 kg/m³

Kolonnadagi bug’ning o’rtacha zichligi

S_n = (S^I_o’r + S^II_o’r)/2 = (1.06 +0.78)/ 2 = 0.92 kg/m³

Kolonnadagi o’rtacha zichlikni quyidagicha qabul qilamiz:

S_suyuq = (416+343)/2 = 380 kg/m³

Elaksimon tarelkalar uchun c = 0.032 ga teng.

Quyidagi tenglamaga asosan kolonnadagi bug’ning tezligini topamiz:

w = c*√ S_suyuq/ S_bug’ = 0.032*√380/ 0.92 = 0.65 m/s

Bug’ning quyidagi kolonnadan o’rtacha haroratda o’tayotgan hajmiy sarfi:

t_o’r = -87.5 + (-99)/ 2 = -94⁰C

V = G_v*(k+1)*22.4*T’_o’r*S_o /M₀*T_D*3600*P =

= 12619.8*(3.16+1)*22.4*367*1.053 / 30.6*27*3600*1 = 3.53 m³/soat

Bu yerda M_D – distillyatning molli massasi:

M_D = 0.954*30 + 0.416*16 = 35.3

Kolonnaning diametri

D = √v/ 0.785w = √3.53/ 0.785*0.65 ≈ 2.5 m = 2500 mm.

Kolonnadagi bug’ tezligi

W = v/ 0.785*D² = 3.63/ 0.785*2.5² = 0.74 m/s.

V.Kolonnaning balandligi va tarelkalar sonini aniqlaymiz:

Tarelkalarning foydali ish koeffitseynti h=0.5:0.7 oraliqda bo’ladi.

Kolonnamizdagi yuqori va pastki tarelkalar sonini aniqlaymiz.

Tarelkalar orasidagi masofa:

h_T = 0.5 : 0.95 m gacha ( 50 : 95 sm);

c = 500 :540

Unda bug’ning tezligini aniqlaymiz:

u = 0.305*520* √101*(137-101) = 95.64 kg (m²c);

Parning chiziqli tezligini aniqlash:

w = u/ ρ_p*3600 = 95.64*10²/ 101*3600 = 0.026 m/s.

N_T = 12 – yuqori; N_P = 19 – pastki

Ikkalasi uchun ham η = 0.65 ga teng bo’ladi.

Yuqori kolonna qismidagi tarelkalar soni esa quyidagicha topiladi:

N_Tⁿ = N_T /η = 12/ 0.65 = 18 ta

Kolonnaning pastki qismidagi tarelkalar soni esa:

N_Pⁿ = N_P /η = 19/ 0.65 = 29 ta

Jami tarelkalar soni:

N_T^u = N_Tⁿ +N_Pⁿ = 18+29 = 47 ta.

Ishchi kolonnaning balandligini aniqlaymiz:

a) Bizda tepa va pastki tarelkalar ajrashgan joy: h_T = 2.15 m;

b) 48 ta tarelkalar orasidagi oraliq masofa: h_n = 0.55 m;

c) 2 ta tarelkada mahsulot ya’ni xomashyo quyiladigan oraliq:

h_c = 0.95 m;

d) Kub qismi: h_k = 3 m;

e) Kolonnaning tayanchi: h_r = 6.4 m;

f) Kolonnaning yuqori qismi: h_m = 2 m;

Bu holda balandligimiz quyidagicha bo’ladi: H_um = h_m + (20-1)h_n + 2h_c + h_r +h_T + (N_Pⁿ-1)*h_n + h_k = 2+(19*0.55) + 2*0.95 + 6.4+ 2.15 +300.55 + 3 = 42.5 m.

7-rasm.Metanni ajratishning texnologik sxemasi.

8-rasm.Adsorber qurilmasining texnologik chizmasi.

III.KONSTRUKTIV HISOBLASH QISMI

3.1.Qurilma osti poydevor (fundament) hisobi

Grunt,deformatsiy,cho`kish kabi boshqa muhim omillar boshqa fuqaro va sanoat binolari kabi neft-gazni qayta ishlash ob`yektlarining uzoq yillar samarali,ishonchli xizmat ko`rsatishi uchun talab qilinadigan eng asosiy talablardan biridir.Loyihalanayotgan bino yoki qurilmaning asosini tashkil qiluvchi poydevor (fundament) ham yuqoridagi aytilgan omillarga tayangan holda zamin gruntiga moslab tanlanadi.Jumladan bizning mintaqa asosan qumli,loyli,cho`kuvchan yer qatlamidan tashkil topganini inobatga olib kesim yuzasi,qalinligi va balandligi nisbatan kattaroq bo`lgan fundament turini tanlashni talab etiladi.Bundan tashqari loyihalanayotgan konstruksiyaning og`irligi (massasi),ishlash sharoiti,deformatsiyalanishi,tashqi ta`sir etuvchi (grunt va havo bosimi,shamol,seysmik) kuchlar ham inobatga olinadi.

O`zbekiston sharoitida sanoat,ishlab chiqarish,qayta ishlovchi kabi yuqori bosim va diformatsiya orqali ishlovchi ob`yeklarni qurish-loyihalash jarayonida hisoblashlar orqali quyidagi poydevorlardan foydalaniladi:

1.Bikr (monolit)

2.Vintli qoziq (svaya)

3.Lentasimon

4.Quyma stalbasimon

9-rasm.Poydevor (fundament) turlari.

O`suvchan tuproqlarda o'rnatilgan kolonnalarning poydevorlarini loyihalashda, hisoblangan deformatsiyalar chegaraviy qiymatdan oshib ketsa, quyidagi choralar amalga oshiriladi:

• o`suvchan (ko`tarilgan) tuproq qatlamini boshqa qatlam bilan to'liq yoki qisman almashtirish;

• qumli yoki shag'al yostiqlardan foydalanish;

• qoziq poydevorlarini qurish.

Seysmikligi yuqori hududlarda o'rnatilgan tanker bazalarini loyihalashda, hisoblangan deformatsiyalari ruxsat etilganlardan oshib ketsa, quyidagi choralarni ko'rish tavsiya etiladi:

• Kolonna va poydevorni sharnirlar yordamida biriktirish orqali deformatsiy jarayonida bikrligini saqlash;

• quvurlarni ulash uchun tugunlarda egiluvchan birikmalardan (kompensatsiya tizimlaridan) foydalanish;

• qurilmalarni tekis joylashtirish.

Qoziqli poydevorlaridan foydalanganda qoziqlarning uchlari yerning qattiq qatlamigacha yetkaziladi va atrofi sof tuproq bilan zichlab ko`miladi.

Poydevor qoziqlari yuqoridan tushadigan yukni to`g`ri va tekis taqsimlanishi uchun kolonnaning shakli,kesim yuzasi (aylana) bo`yicha joylashtiriladi.

Bundan tashqari gruntning qishda muzlash sathi,yozda esa haddan tashqari qizib ketishining oldini olinish ta`minlanishi lozim.

Qurilmani o`rnatiladigan joy tuproqni kerakli holda boshqa to`ldiruvchilar yordamida zichlangan holda tayyorlanadi,deformatsiya moduli zichlashdan keyin kamida 15 MPa, zichlik koeffitsienti kamida 0,90 ga teng bo`lishi lozim.

Tuproq va beton yostiqchasi orasidagi qiyalik 1:1,5 nisbatdan oshmasligi kerak.

Yostiq gorizontal qismining chetidan tashqarida tavsiya etilgan kengligi:

• 0,7 m - hajmi 1000 m³ dan ko'p bo'lmagan tankerlar uchun;

• 1,0 m - hajmi 1000 m³ dan yuqori bo'lgan tankerlar uchun va "MSK-64 seysmik intensivligi shkalasi" bo'yicha loyiha seysmikligi 7 va undan ortiq ball (hajmidan qat'i nazar) bo'lgan qurilish maydonchalari uchun.