Материал: Проектирование автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов, на шасси автомобиля КАМАЗ

Проектирование автоцистерны для перевозки светлых нефтепродуктов, на шасси автомобиля КАМАЗ

Задание на курсовой проект

Спроектировать АЦ для перевозки светлых нефтепродуктов, на шасси автомобиля КАМАЗ, максимальный объемом перевозимого груза 9,5 м3, с 2 видами одновременно перевозимого груза.

Содержание

Задание на курсовой проект

Введение

. Определение вместимости цистерны

. Определение геометрических размеров цистерны

. Выбор конструкционного материала

. Определение расчетного давления в цистерне

. Расчет толщины стенки цистерны

. Расчет устойчивости цистерны

. Выбор насосного оборудования

. Определение числа волнорезов

. Оборудование цистерны

.1 Насос

.2 Клапан дыхательный

.3 Донный клапан

.4 Фильтр предварительной очистки

.5 Ограничитель уровня налива

.6 Перепускной клапан

.7 Манометр «POCMA» коррозионностойкий и виброустойчивый.

.8 Кран шаровой ДУ-80

.9 Клапан малых дыханий К5852

.10 Наливной люк

.11 Уровнемер герконовый магнитный поплавковый ПМП-118

.2 Площадка и лестница

.13 Заземляющее устройство УЗА-4К-01

.14 Напорно-всасывающие рукава Gassoflex Ду 75 мм

.15 Быстроразъемное соединения (БРС) Камлок Ду-80 тип B

.16 Блок управления

.17 Огнетушитель ОП-4

. Описание технологических операций

Заключение

Список сокращений

Список использованных источников

Введение

В настоящее время для транспортирования энергоносителей используют железнодорожный, водный, автомобильный и трубопроводный транспорт. Наиболее удобным и выгодным видом перевозки опасных грузов является автомобильный транспорт.

Автотранспортом можно перевозить все типы углеводородных жидкостей. В нашей стране его применяют для транспортирования нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов.

Автомобильный транспорт используется для завоза нефтегрузов потребителям, удаленным на небольшое расстояние от источников снабжения (наливных пунктов, складов и баз). Например, автотранспортом отгружаются нефтепродукты с нефтебаз в автохозяйства, на автозаправочные станции и сельские склады горючего.

Основными достоинствами автомобильных перевозок являются:

- высокая маневровая подвижность, позволяющая быстро сосредо-тачивать транспортное средство в необходимом количестве и в нужном месте;

- способность доставки грузов от склада отправителя до склада получателя без дополнительных перевалок в пути следования;

более высокая скорость доставки грузов, а в некоторых случаях и более короткий путь перевозки;

широкая сфера применения по видам сообщений, возможность доставки груза небольшими партиями.

Одним из видов автомобильного транспорта, предназначенного для перевозки опасных грузов, являются АЦ, которые значительно упрощают нашу жизнь. В них сосредоточено много механизмов, которые уменьшают время слива, время налива, увеличивают безопасность.

1. Определение вместимости цистерны

Геометрическая вместимость цистерны должна быть больше эксплуатационной на величину расширения НП, объема невыбранного остатка и объема занимаемого внутреннего оборудования, м3:

 (1)

автоцистерна перевозка нефтепродукты

где   коэффициент, учитывающий объем невыбранного остатка и объем, занимаемый внутренним оборудованием цистерны;

  эксплуатационная вместимость цистерны, м3;

  коэффициент, учитывающий объем температурного расширения НП.

 м3.

Коэффициент, учитывающий объем невыбранного остатка и объем, занимаемый внутренним оборудованием цистерны:

 (2)

где   то же, что в формуле (1).

Коэффициент, учитывающий объем температурного расширения НП:

 (3)

где   относительный коэффициент температурного расширения НП;

  максимальный эксплуатационный перепад температур.

Для расчетов принимаем оC-1,  оC.

Геометрическая вместимость цистерны по формуле (1):

 м3.

Вычисленное значение геометрической вместимости не должна быть больше чем предельная вместимость цистерны.

Найдем предельную вместимость цистерны, м3:

 (4)

где  допустимая грузоподъемность транспортной базы, т;

  масса специального оборудования, т;

  плотность перевозимого НП, т/м3.

Выбираем в качестве 2 перевозимых видов топлива бензина, марки АИ-95 неэтилированный с плотностью  т/м3 и бензин АИ-98 с плотностью  т/м3 [1].

Для проектирования АЦ принимаем шасси автомобиля КамАЗ 53215. Допустимая грузоподъемность  кг.

Технические характеристики базового шасси КамАЗ 53215:

колесная формула: 64;

снаряженная масса: 7500 кг;

полная масса: 19650 кг;

длина шасси: 7190 мм;

ширина шасси: 2500 мм;

высота шасси: 2850 мм.

На АЦ масса специального оборудования по отношению к допускаемой грузоподъемности транспортной базы составляет при использовании углеродистых и легированных сталей 20-32%:

 (5)

где  то же, что в формуле (4).

 т.

Предельная вместимость цистерны по формуле (4):

 м3.

Проверяем выполнения условия:

 (6)

где  то же, что в формуле (1);

 то же, что в формуле (4).

 условие выполняется.

2. Определение геометрических размеров цистерны

Есть разные виды цистерн, цилиндрические, эллиптическая и чемоданная. Выбираем эллиптическую форму поперечного сечения.

Площадь поперечного сечения цистерны, м2:

 (7)

где   размер большей полуоси элипса, м;

  размер малой полуоси элипса, м;

Значение подбираем исходя из размеров базового шасси. Для расчетов принимаем  м,  м.

 м2.

Длина цистерны, м:

 (8)

где   то же, что в формуле (1);

  то же, что в формуле (7).

 м.

3. Выбор конструкционного материала

Выбираем материал, из которого будет изготовлена цистерна, необходима учитывать ГОСТ 380-94 и ГОСТ 5520-79 [2] [3]. Для проектирования выбираем сталь низколегированную 10Г2С1.

Массовая доля элементов, %: С=0,12, Si=0,8-1,1, Mn=1,3-1,65, S0,04, Р0,035, Ni0,3, Cr0,3, N0.008, Cu0,3, As0,08.

Механические характеристики:

предел текучести т=345 Н/мм2;

временное сопротивление разрыву в=490 Н/мм2.

Допускаемые напряжения, Н/мм2:

 (9)

где   нормативное допускаемое напряжение, Н/мм2;

  поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации цистерны.

Для расчетов принимаем

За нормативное допускаемое напряжение принимаем меньшее из двух значений:

 (10)

где   предел текучести стали, Н/мм2.

 (11)

где   временное сопротивление разрыву, Н/мм2.

По формуле (10):

 Н/мм2.

По формуле (11):

 Н/мм2.

Принимаем  Н/мм2.

Тогда по формуле (9) допускаемые напряжения:

 Н/мм2.

4. Определение расчетного давления в цистерне

Расчетное давление в цистерне, МПа:

 (12)

где  - давление насыщенных паров НП в зависимости от вида НП, МПа;

 - коэффициент вертикальных нагрузок;

 - гидростатическое давление, МПа;

 - коэффициент горизонтальных нагрузок;

 - расчетное динамическое давление, МПа.

Для расчетов принимаем

Давление насыщенных паров  МПа [4].

 (13)

где  - то же, что в формуле (12).

Гидростатическое давление, Па:

 (14)

где  - высота налива НП, принимаем 1,4 м;

 - то же, что в формуле (4);

 - ускорение свободного падения, .

 Па = 0,010713 МПа.

Расчетное динамическое давление, МПа:

 (15)

где  - масса продукта, кг;

 - максимальная скорость, развиваемая автоцистерной, принимаем 25 м/с;

 - тормозной путь автомобиля, м;

  то же, что в формуле (7).

 (16)

где  - то же, что в формуле (15).

 м.

Масса продукта, кг:

 (17)

где  - то же, что в формуле (1);

 - то же, что в формуле (4).

 кг.

Расчетное динамическое давление по формуле (15):

 Па

 МПа