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1、石油液化氣(LPG)儲(chǔ)配站設(shè)計(jì)一 設(shè)計(jì)任務(wù) 液化石油氣儲(chǔ)配站是氣源廠接收液化石油氣,儲(chǔ)存在站內(nèi)的固定儲(chǔ)罐中,并通過(guò)各種轉(zhuǎn)售給各種用戶,其主要任務(wù)是:1 自氣源廠或儲(chǔ)罐站接受液化石油氣;2 將液化石油氣卸入站內(nèi)固定儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存;3 將站內(nèi)固定儲(chǔ)罐中的液化石油罐注到鋼瓶 汽車槽車的儲(chǔ)罐或其他移動(dòng)式儲(chǔ)罐中;4 接收空瓶,發(fā)送實(shí)瓶;5 將空瓶中的殘液倒入殘液罐中;6 殘液處理;7 檢查和修理氣瓶二 基礎(chǔ)資料2.1.年供應(yīng)某地城鎮(zhèn)居民液化石油氣5000t,年工作日為350天,工作小時(shí)為8h。2.2.液化石油氣組分為50%丙烷,50%正丁烷。2.3.工作最高溫度為,工作溫度為,最低溫度-1,工作壓力為1.
2、0Mpa.氣體丙烷正丁烷密度2.01022.7030運(yùn)動(dòng)黏度3.812.53相對(duì)質(zhì)量4458汽化潛熱(kJ/kg)345.4366.8臨界溫度 (K)368.85425.95臨界壓力 (Mpa)4.39753.65782.4.27315K下烴的基本性質(zhì) 表2-1三 儲(chǔ)配站儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)計(jì)為了保證不間斷供氣,特別是在用氣高峰季節(jié)也能保證正常供應(yīng),儲(chǔ)配站中應(yīng)儲(chǔ)存一定數(shù)量的液化石油氣,目前廣泛采用的儲(chǔ)存方式是利用儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。確定儲(chǔ)罐型式應(yīng)充分考慮占地面積、施工技術(shù)和生產(chǎn)流程等因素。相同總?cè)莘e儲(chǔ)罐,若單罐容積小,則數(shù)量多,占地面積大,臥罐為小容積儲(chǔ)罐,最小罐容積10m3;若單罐容積大,則數(shù)量少,占地面積小;但
3、單罐容積越大,對(duì)施工技術(shù)要求就越高,目前最大的單罐容積是5000m3的球罐。單罐容積過(guò)大,對(duì)生產(chǎn)作業(yè)也有不利影響,如裝槽車和灌瓶,有時(shí)作業(yè)量很小,過(guò)大的儲(chǔ)罐,則氣相空間較大,尤其當(dāng)罐內(nèi)僅有少量LPG時(shí),氣相空間更大,這時(shí)用LPG壓縮機(jī)加壓該儲(chǔ)罐時(shí),不僅升壓速度慢,而且開(kāi)機(jī)時(shí)間長(zhǎng),浪費(fèi)大量能源,不如小罐。但,為便于施工安裝和營(yíng)運(yùn)管理,儲(chǔ)罐規(guī)格種類應(yīng)盡可能少。故LPG儲(chǔ)配站宜選用同規(guī)格大儲(chǔ)罐,再配以若干小儲(chǔ)罐,可減少儲(chǔ)罐規(guī)格;以大罐為主,可減少占地面積;輔以小罐,可便于裝槽車和灌瓶,節(jié)能降耗。 根據(jù)儲(chǔ)罐規(guī)格選用5個(gè)100的臥式LPG儲(chǔ)罐?;緟?shù)如下表3-1 公稱容積100內(nèi)徑mm3000幾何容積
4、101設(shè)計(jì)壓力為1.6Mpa.3.2儲(chǔ)罐的附件為了保證儲(chǔ)罐的正常 安全運(yùn)行,在儲(chǔ)罐上安裝必要的附件。除了需要安裝壓力表 溫度計(jì)外,尚需要設(shè)置液面指示計(jì) 安全閥 安全回流閥及防凍排污閥等。閥門及附件的配置應(yīng)按液化石油氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力提高一級(jí)。 3.2.1安全閥的選用 為防止由于儲(chǔ)罐附近發(fā)生火災(zāi)或其他操作錯(cuò)誤而使儲(chǔ)罐的壓力突然提高,在儲(chǔ)罐上必須設(shè)置安全閥,應(yīng)符合下列要求:1) 必須選用全啟封閉彈簧式。2) 儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置兩個(gè)安全閥3) 安全閥應(yīng)裝設(shè)放散管,其管徑不小于安發(fā)閥的管徑,放散管管口高出儲(chǔ)罐操作平臺(tái)2m以上,且高出地面5m以上。4) 安全閥與儲(chǔ)罐之間必須裝設(shè)閥門。安全閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)取儲(chǔ)罐最高工作
5、壓力的1.10-1.15倍, 四 液化石油氣的運(yùn)輸 當(dāng)液態(tài)液化石油氣由生產(chǎn)廠運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)配站,其運(yùn)輸方式可分為:管道運(yùn)輸 鐵路運(yùn)輸 公路運(yùn)輸水路運(yùn)輸。該設(shè)計(jì)運(yùn)輸量大,采用鐵路運(yùn)輸。鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備有棧橋,鐵路槽車,鐵路專用線。根據(jù)鐵路運(yùn)輸規(guī)范選擇容積為80-100的鐵路槽車,鐵路槽車構(gòu)造包括圓筒形儲(chǔ)罐,人孔,附屬設(shè)備,安全閥,遮陽(yáng)罩。按照供應(yīng)量需要55節(jié)槽車。圓筒形儲(chǔ)罐的基本參數(shù)如表4-1公稱容積幾何容積最大充裝重量G t公稱直徑DNmm壁厚 mm總長(zhǎng)mm設(shè)備總重(kg)筒體封頭80-10080-100.0133-42.22800-300018201475422729槽車的設(shè)計(jì)壓力按下式計(jì)算 五
6、 液化石油氣的裝卸液化石油氣通常采用壓縮機(jī) 升壓器或烴泵進(jìn)行裝卸。4.1用壓縮機(jī)裝卸的工藝流程用壓縮機(jī)不但可以裝車,而且也可以卸車,但是由于槽車儲(chǔ)罐通常小于地面儲(chǔ)罐,卸車升壓較快,節(jié)省能量。在儲(chǔ)罐氣相空間較大時(shí),裝車用壓縮機(jī)就比較慢。LPG壓縮機(jī)一般為活塞式壓縮機(jī),可將LPG氣相加壓而不液化,是儲(chǔ)配站的輔助裝卸設(shè)施。壓縮機(jī)進(jìn)口應(yīng)設(shè)氣液分離器,避免液體進(jìn)入壓縮機(jī);出口應(yīng)設(shè)油氣分離器和安全閥,可消除壓縮機(jī)出口壓力的脈動(dòng)。壓縮機(jī)具有改善泵吸入工況和保護(hù)泵的作用。若泵吸入管路較長(zhǎng),管件閥門較多,則吸入管路的水力摩阻會(huì)較大,對(duì)泵的吸入不利,壓縮機(jī)可單獨(dú)裝槽車或灌瓶。在不開(kāi)泵的情況下,可用壓縮機(jī)向儲(chǔ)罐加入
7、氣相LPG,將儲(chǔ)罐內(nèi)液相LPG壓出,直接裝車或灌瓶,尤其在夏季,該作業(yè)流程可消除開(kāi)泵必須開(kāi)壓縮機(jī)的弊端,達(dá)到節(jié)能降耗的效果,若儲(chǔ)罐較小,則灌裝速度更快,更顯壓縮機(jī)單獨(dú)作業(yè)的優(yōu)越性。4.2用泵裝卸的工藝流程采用泵裝卸液化石油氣方法比較簡(jiǎn)單,只需液相管。LPG泵多采用專用的液態(tài)烴泵,如滑片泵,該型泵排量小.。LPG泵出口管上除應(yīng)安裝止回閥外,回流型安全閥是必不可少的,該閥排出管直接接至儲(chǔ)罐。當(dāng)灌瓶、裝車或裝卸船突然停止而關(guān)泵不及,回流型安全閥啟跳,將泵輸出的LPG導(dǎo)流至儲(chǔ)罐,避免泵和管系憋壓而損壞。裝槽車泵宜每車位配1臺(tái),每臺(tái)9.5噸的槽車宜在40分鐘左右裝滿。灌瓶泵一般設(shè)2臺(tái),一用一備,單泵排量
8、可根據(jù)日灌瓶量確定。五 液化石油氣的灌裝5.1氣瓶灌裝在我國(guó)很長(zhǎng)一段時(shí)期液化石油氣的分配與供應(yīng)方式主要是氣瓶供應(yīng),供給民用戶采用15kg氣瓶,對(duì)一般用戶可供一月之久。罐裝工藝通常采用機(jī)械化 自動(dòng)化灌瓶。主要設(shè)備有機(jī)械化灌裝轉(zhuǎn)盤機(jī)組,部件:裝有自動(dòng)灌裝秤的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤主軸,上瓶器,卸瓶器,檢斤秤和傳送帶。5.2 殘液回收系統(tǒng)殘液回收系統(tǒng)的主要設(shè)備有殘液倒空架,殘液鋼,殘液泵及運(yùn)送殘液的汽車槽車。六 儲(chǔ)配站的工藝流程 儲(chǔ)配站的規(guī)模大小不同,液化石油氣的運(yùn)輸方式,裝卸方法以及灌裝方法也不同,儲(chǔ)配站的工藝流程也不同。一般可以采用泵-壓縮機(jī)聯(lián)合工作的方式。此次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)配站采用機(jī)械化自動(dòng)化的灌裝和運(yùn)輸設(shè)備,
9、為了完成卸火車,灌瓶和灌裝汽車槽車等任務(wù),火車槽車卸車棧橋的 液相干管與儲(chǔ)罐的液相進(jìn)口相連;泵的入口管與儲(chǔ)罐的液相出口管相連,而泵的出口管與灌瓶車間的液相管 汽車槽車裝卸臺(tái)的液相管相連。畜配站的所有液相管道相互連通,形成統(tǒng)一的液相管道系統(tǒng)。 儲(chǔ)配站內(nèi)的七相干管,通過(guò)兩條管道接向壓縮機(jī)的吸 排氣干管。壓縮機(jī)的吸排氣干管又與火車槽車卸車棧橋 汽車槽車卸裝臺(tái) 儲(chǔ)罐 殘液罐以及殘液倒空架的氣相管相通。這樣不僅形成統(tǒng)一的氣相系統(tǒng),而且能使所有氣相管道既做吸氣又做排氣管用,利用壓縮機(jī)可以從任何儲(chǔ)罐中抽出氣相,送入其他儲(chǔ)罐和火車槽車, 汽車槽車中去。利用上述液相和氣相管路系統(tǒng)及閥門,可以完成以下作業(yè):火車槽
10、車和汽車槽車的裝卸,儲(chǔ)罐的充裝和倒灌,剛瓶的倒灌以及剛瓶中殘液的倒出。利用泵灌裝時(shí),不允許泵內(nèi)液相多次循環(huán),在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)安全回流閥,可自動(dòng)地將多余的液相排入回流管,流回儲(chǔ)罐。 由于氣相管道在變化的溫度和壓力下運(yùn)行,管內(nèi)可能產(chǎn)生冷凝,為了將液相以及液化石油氣中的雜質(zhì),水分帶進(jìn)壓縮機(jī)氣鋼,在壓縮機(jī)入口管上應(yīng)設(shè)氣液分離器,并在壓縮機(jī)管上裝設(shè)油氣分離氣,以免將汽缸中潤(rùn)滑油隨氣相帶出而污染其他設(shè)備。七 儲(chǔ)配站的平面布置根據(jù)液化石油氣儲(chǔ)配站生產(chǎn)工藝過(guò)程的需要,站內(nèi)應(yīng)設(shè)置下列建筑物。1) 當(dāng)液化石油氣由鐵路運(yùn)輸時(shí),應(yīng)設(shè)有 鐵路專用線,火車槽車卸車棧橋及卸車附屬設(shè)備。2) 用于接收和儲(chǔ)存液化石油氣的儲(chǔ)罐。3)
11、用于壓送液化石油氣的壓縮機(jī)間。4) 灌瓶間。5) 汽車槽車裝卸臺(tái)6) 修理間(包括機(jī)修間,瓶修間)7) 車庫(kù)(包括汽車槽車 運(yùn)瓶汽車)8) 消防水池和消防水泵房9) 其他輔助用房(包括配電室,儀表間,空壓機(jī)室化驗(yàn)室)10) 行政管理及生活用房液化石油氣儲(chǔ)配站平面布置設(shè)計(jì),可以用于初步設(shè)計(jì),也可用于施工圖設(shè)計(jì);可以用于一個(gè)建筑物的內(nèi)部平面布置,也可以用于工廠總平面布置.液化石油儲(chǔ)配站平面分析液化石油儲(chǔ)配站一般分為罐區(qū),灌裝區(qū)和輔助區(qū),灌裝區(qū)和輔助區(qū)宜呈一字形排列,灌裝區(qū)居中, 因?yàn)?(1)罐區(qū)與灌裝區(qū)工藝聯(lián)系密切,便于操作和生產(chǎn)管理.(2)灌裝區(qū)的工人休息室設(shè)在輔助區(qū),輔助區(qū)的車隊(duì),機(jī)修等都與灌
12、裝區(qū)聯(lián)系密切,不宜遠(yuǎn)離.(3)有利于滿足安全防火間距要求,有效利用土地.輔助區(qū)內(nèi)有鍋爐房,電氣焊等明火或散發(fā)火花地點(diǎn).又有辦公,休息等民用建筑.罐區(qū)與這些建筑物的防火間距均大于灌裝區(qū).灌裝區(qū)居中,正好符合防火間距大小的排列次序.下面分別介紹一下罐區(qū),灌裝區(qū)和輔助區(qū)的平面布置.罐區(qū)宣布置在本站全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)或平行上風(fēng)側(cè),選擇通風(fēng)良好的地段;應(yīng)布置在站內(nèi)鐵路裝卸線側(cè),井且留有發(fā)展余地.灌裝區(qū)包括灌瓶車間,壓縮機(jī)室,儀表間,汽車槽車庫(kù),汽車裝卸臺(tái)等.儀表間不宜遠(yuǎn)離罐區(qū),應(yīng)布置在灌裝區(qū)鄰近罐區(qū)和壓縮機(jī)室.儀表間可與生產(chǎn)區(qū)的配電室,壓縮機(jī)室連建.汽車槽車庫(kù)應(yīng)與輔助區(qū)的普通車分開(kāi),單獨(dú)布置在灌裝
13、區(qū)靠近汽車裝卸臺(tái)的地方.輔助區(qū)包括生產(chǎn),生活管理及生產(chǎn)輔助建,構(gòu)筑物.在布置輔助區(qū)時(shí),帶明火的建筑應(yīng)布置在離甲類生產(chǎn)區(qū)較遠(yuǎn)處.生產(chǎn)管理及生活用房.可集中設(shè)計(jì)成一幢綜合樓,布置在靠近輔助區(qū)對(duì)外出入口處.維修車間宜建在一起.形成統(tǒng)一的室外操作場(chǎng)地.同時(shí)兼顧同生產(chǎn)區(qū)的運(yùn)輸聯(lián)系.動(dòng)力設(shè)施布置在負(fù)荷中心,距出人口較遠(yuǎn),人員活動(dòng)較少的地方.其中水泵房應(yīng)布置在遠(yuǎn)離罐區(qū)并處于罐區(qū)上風(fēng)向的地方避免受到罐區(qū)發(fā)生事故的影響.變配電室應(yīng)設(shè)在全站用電負(fù)荷中心,并便于進(jìn)線的地方.站外電源引入線應(yīng)選擇在遠(yuǎn)離罐區(qū)的上風(fēng)側(cè).空壓機(jī)室的壓縮空氣主要供罐區(qū)儀表,氣動(dòng)灌瓶秤及其它用氣設(shè)備使用,但是灌裝區(qū)空氣易受污染,所附再生干燥系統(tǒng)多采用電加熱,難以防爆,所
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