Пример 5.3. Расчет режима работы трубопровода со сбросом

Для примера рассчитаем режим работы трубопровода со сбросом, если сброс будет на станции 3. Определим q_кр, режим работы. Сброс равен 4 q_кр, где q_кр – критический сброс, т.е. такой, при котором подпор на станции сброса равен минимально допустимому [DН_д].

Решение

;

м³/с;

м³/с;

;

;

;

;

Проверка: Q =5600=1,53 м³/с; H =234,58-54,68×1,53^1,75=119,3 м.

По характеристике H =120»119м;

;

м³/с;

м³/с=153,68 м³/ч;

q =4 q_кр =0,171 м³/с=614,7 м³/час.

Найдем H`:

– 63 – 30 = 241,76 м.

м, т.е. отключаем К =1 насос (Носн =160м), а остальные 81м дросселируем.

Делаем проверку:

Qкр – левая часть, (Qкр – q) – правая часть

м;

м;

;

;

м;

м;

м;

;

;

.

В правой части отключаем один насос на станции 5 и еще 81 м дросселируем.

Задача для самостоятельного решения

Сделать технологический расчет трубопровода для перекачки нефти в количестве G млн. тонн/год, если расчетная длина трассы L, км; разность нивелирных отметок конца и начала нефтепровода Δ Ζ, м; вязкость нефти ν₂₀ и ν₅₀, сст; плотность нефти ρ₂₀, кг/м³; расчетная температура нефти t, ˚C, Наружным диаметром и рабочим давлением задаться по нормам технологического проектирования.

По результатам гидравлического расчета подобрать насосы (принять число рабочих насосов К =3÷2), определить число НПС на профиле трассы с округлением в большую сторону. Определить рабочую точку системы нефтепровод – насосные станции графо-аналитическим методом. Расставить НПС по трассе нефтепровода методом Шухова.

Произвести аналитическую проверку режима работы НПС, а также проверить режим работы НПС и нефтепровода при отключении НПС-3 и произвести регулирование режима работы остальных НПС.

Численные значения данных по вариантам принимать по таблице 5.4.

Таблица 5.4

Исходные данные к задаче

Оценка гидравлической эффективности МН

Совместная работа насосных станций и линейной части

Цель: определение изменения рабочей точки системы «трубопровод – насосные станции (НС)» при снижении эффективности работы линейной части

Исходные данные:

1. Раскладка труб на исследуемом участке (по ведомости раскладки труб).

2. Температура, вязкость и плотность нефти на исследуемый период. Средние значения величин (по данным лабораторных анализов). Давление упругости её паров.

3. Производительность, начальные и конечные давления на участке в исследуемый период (по диспетчерским данным при стабильном режиме в течение не менее двух суток), количество работающих насосов.

4. Паспортные и технические характеристики насосно-силовых агрегатов (основных и подпорных).

Методика решения

1. Определить эквивалентный диаметр участка по Dz и формулам

; (5.4.1)

. (5.4.2)

2. Определить средне-расчётные величины вязкости, плотности нефти и давление упругости её паров.

3. Для интересуемого диапазона расходов определить режим течения нефти по формулам

; (5.4.3)

. (5.4.4)

4. Для каждого значения расхода определить полные потери напора по формулам

, (5.4.5)

, (5.4.6)

, (5.4.7)

, (5.4.8)

, (5.4.9)

где Ламинарный режим m = 1 b = 4,15, с²/м;

Зона Блазиуса m = 0,25 b = 0,0246, с²/м;

Зона смешанного трения m = 0,123 b = 0,0802·10^{0,127lg(k/D)-0,627}, с²/м;

Квадратичная зона m = 0 b = 0,0826· l, с²/м;

. (5.4.10)

5. Определить коэффициент эффективности для исследуемого режима, по формулам

, (5.4.11)

. (5.4.12)

. (5.4.13)

6. Пересчитать потери напора на расчётном участке, введя в ф.(5.4.9) сомножитель .

7. Построить полученные характеристики участков в осях Q-H.

8. Проверить изменение паспортных характеристик насосов при перекачке нефти с исследуемыми свойствами. Для этого при номинальном значении подачи Q₀ по известному диаметру рабочего колеса D₂ и ширине его лопаток на выходе в₂ рассчитывают число Рейнольдса для насоса

; . (5.4.14)

При Re > 7·10³ коэффициенты пересчёта по расходу и напору равны единице, Re_Н > 5·10⁴ коэффициент пересчёта по КПД равен единице. При числах Re_Н менее указанных – коэффициенты пересчёта определяются по графику (рис. 5.4.1, 5.4.2) и паспортные характеристики насоса пересчитываются.

9. Построить суммарные характеристики НС с учётом количества работающих насосов и схемы их соединения (при последовательном соединении суммируются напоры при одинаковых значениях расхода, а при параллельном соединении суммируются расходы при одинаковых значениях напоров).

10. Выполнить анализ полученных рабочих точек системы.

11. Для аналитического расчёта координат рабочей точки по формуле

. (5.4.15)

необходимо учесть коэффициент эффективности работы линейной части и определить численные значения коэффициентов а и в с характеристики НС для формулы

. (5.4.16)

Для определения коэффициентов а и в одного насоса снимают не менее двух пар координат с рабочей характеристики насоса в её рабочей зоне. Используя зависимость ф.(5.4.16) определяют численные значения коэффициентов а и в. Величину h_Н в ф.(5.4.15) можно включить в суммарную характеристику НПС, а значение h_К принимается в зависимости от назначения. Если напор передаётся, то h_К равна передаваемому напору. Если требуется обеспечить безкавитационный режим работы h_К = h, где h определяют по формуле

, (5.4.17)

Если перекачка ведется в резервуарный парк, то h_К = 20÷40м.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: