ВЫБОР ТРАССЫ НЕФТЕПРОВОДА

4.1. Определение режима течения нефти в нефтепроводе

Находим число Рейнольдса:

Критические числа Рейнольдса:

;

где е – абсолютная шероховатость труб, е = 0,1 мм

Режим течения турбулентный, зона гидравлически гладких труб: m = 0,25, β = 0,0246.

4.2. Определение гидравлического сопротивления трубопровода

Коэффициент гидравлического сопротивления в зоне смешанного трения определяется:

4.3. Определение потерь напора на трение

,

где υ - скорость течения нефти в трубопроводе:

;

4.4. Определение полных потерь напора в трубопроводе

где Н_к – требуемый напор в конечном пункте трубопровода, Н_к = 30 м

4.5. Определение гидравлического уклона

4.6. Определение числа станций

Дифференциальный напор одной станции:

h_вн – внутристанционные потери напора, h_вн = 15 м

5.1. Определение действительного напора одного насоса

Определим требуемый напор одной станции:

Действительный напор одного насоса:

Уточнив , производим обточку рабочего колеса насоса:

Q₁=400 м³/ч Н₁=275 м

Q₂=800 м³/ч H₂=262 м

Обточка колеса производится на 7,0 %. Диаметр рабочего колеса после обточки:

Расстановка перекачивающих станций выполняется графически на сжатом профиле трассы. Метод размещения станций по трассе впервые был предложен В. Г. Шуховым и носит его имя. В основе метода лежит уравнение баланса напоров.

В данном курсовом проекте, в работе находятся 3 НПС, оборудованные однотипными магистральными насосами и создающие одинаковые напоры . На головной НПС установлены подпорные насосы, создающие напор . В конце трубопровода обеспечивается остаточный напор . Отметки профиля трассы, согласно заданию на проектирование, выбираем произвольно.

Из начальной точки трассы, где находится головная станция, вертикально вверх в масштабе высот профиля откладываем отрезок, равный суммарному напору, развиваемому подпорным насосом и перекачивающими станциями, при этом делаем отметку напора каждой станции. Из начальной точки горизонтально откладываем длину нефтепровода в масштабе и получаем конечную точку. Из отметки, равной , проводим линию, параллельную профилю трассы (на графике обозначена пунктирной линией). Из конечной точки вертикально вверх в масштабе профиля высот откладываем величину, равную . Соединяем данную точку с точкой, равной суммарному напору, при этом получаем линию гидравлического уклона с учетом местных сопротивлений. Из отметок напора каждой станции проводим линию, параллельную линии гидравлических уклонов, до пересечения со штриховой линией. Из данных точек отпускаем вертикально вниз линии, сначала до пересечения с профилем трассы (получаем месторасположения каждой НПС), затем до оси абсцисс, чтобы выяснить отметку километра расположения НПС и геодезическую отметку высоты, на которой располагается станция.

Таблица 2.

5.3. Аналитическая проверка режима работы всех НПС

Максимально допустимый напор на выходе НПС:

где [P_доп] - максимально допустимое давление в трубе:

Минимально допустимый напор на входе НПС по условию бескавитационной работы насосов:

;

где P_а - атмосферное давление:

Р_а = 760 мм.рт.ст. = 13600∙9,81∙0,76 = 101396 Па

где P_у - давление насыщенных паров нефти:

Р_у = 500 мм.рт.ст. = 13600∙9,81∙0,5 = 66708 Па

м - по Q-Hхарактеристике основного насоса

Проверка режимов работы проводится с учетом следующих условий:

Проверка сошлась, станции расставлены верно.

5.4. Совместный график работы нефтепровода и всех НПС

График работы нефтепровода и НПС строится для проверки рабочей точки системы.

Для построения графика выберем 4 точки в рабочей зоне насоса и пересчитаем их значения с учетом обточки рабочего колеса:

Суммарный напор всех НПС определится:

Суммарные потери напора в трубопроводе:

Таблица 3

Построение графика совместной работы нефтепровода и всех НПС

Получившаяся рабочая точка системы нефтепровод – НПС подтверждает полученные в ходе расчёта суммарный напор всех НПС и часовую производительность (H=1357,3 м, Q=768 ). Следовательно расчёт выполнен правильно и станции расставлены верно.

Поиск по сайту: