- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет»
- •Контрольная работа «Технологический расчет магистрального нефтепровода»
- •Введение
- •Задания к контрольной работе
- •I.Расчет основного магистрального насоса
- •Характеристики труб для нефтепроводов и нефтебаз
- •Коэффициент надёжности кн по назначению трубопровода
- •Нормативная годовая продолжительность (в сутках) работы мнп
- •Технические характеристики насосов серии нм
- •Справочные данные по насосам типа нм
- •II.Расчёт подпорного магистрального насоса.
- •III. Пересчет характеристик основного насоса с воды на вязкую жидкость
- •Сводная таблица
- •V. Расчет безкавитационной работы основного насоса
- •VI. Определение напора на выходе из подпорного насоса
- •VII. Подбор электродвигателя для основного насоса
- •VIII. Подбор электродвигателя для подпорного насоса
- •Заключение.
- •Список литературы
Сводная таблица
Режим |
Подача, м3/ч |
Напор, м |
К.П.Д. |
Магистральный насос |
|||
Номинальный |
1250 |
260 |
80 |
Оптимальный на воде |
1167 |
266 |
80,79 |
Оптимальный на нефти |
1112 |
257,13 |
70,75 |
Подпорный насос |
|||
Номинальный |
1250 |
60 |
76 |
Оптимальный на воде |
1425,5 |
53,77 |
76,3 |
Оптимальный на нефти |
1318,49 |
51,1 |
62 |
V. Расчет безкавитационной работы основного насоса
Для нормальной (безкавитационной) работы основного насоса необходимо, чтобы минимальный подпор на входе в него hвх превышал бы напор hS , соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости PS , на величину, равную разности допустимого кавитационного запаса и скоростного напора на входе в насос hck,
или
,
где - минимальное давление на входе в насос (в Па)
- соответствующий ему подпор (в метрах нефтяного столба);
- давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при температуре t = t П.Н (Па)
- соответствующий давлению насещеных паров напор (м); - допустимый кавитационный запас, м.
=3,222/2*10=0,5 - скоростной напор на входе насос, м;
Vвс.п – скорость жидкости во всасывающем патрубке основного насоса, м/с.
=(4*0,315)/(3,14*0,3532)=3,22 м/с,
где Sпр.вс, Dвс.п – площадь проходного сечения (м2)
Dвс.п –внутренний диаметр всасывающего (приёмного) патрубка насоса (м, см. таблица 8).
Определяем давление насыщенных паров перекачиваемой нефти:
=101325*2,71*10,53*(1-316/273)=
= 455428,4 Па.
где ТП.Н = tП.Н + 273=273К, ТН.К=316 – температура соответственно перекачиваемой нефти (tП.Н приведена в табл. 1) и начала её кипения (в К), которая выбирается студентом самостоятельно в зависимости от конкретного типа добываемой нефти: Арланская - ТП.К =308К; Бавлинская – 296; Мангышлакская – 330; Мухановская – 311; Ромашкинская – 316; Туймазинская – 298; Усть-Балыкская – 314.
Определяем допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти и нефтепродуктов:
=18,4 м;
2,92≥1,48
где - допустимый кавитационный запас основного насоса при работе на воде в номинальном режиме (см.табл. 7);
kh – коэффициент запаса, kh = 1,1…1,15;
, - поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой жидкости (в м).
=0,471*57,90,45=2,92 м;
=2,87*3,222/2*10=1,48 м,
где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости,
=455428,4/(786,1*10)=57,9 м,
вх – коэффициент местного сопротивления на входе в основной насос, вычисляемый по формуле:
=16-13,1(lg(5683,3-2,75))0,354=2,87
Для основного насоса число Рейнольдса на входе в насос Reвх рассчитываются по диаметру всасывающего патрубка насоса Dвс.п.
=(3,22*0,353)/(0,2*10-3)=5683,3.
Определяем минимального подпора hвх на входе в первый по счёту основной магистральный насос НПС и соответствующего ему давления Рвх.
=56,9+(18,4-0,5)=74,8 м;
Рвх = hвх t g=74,8*786,1*10=588002,8 Па.
Определяем рабочее давление на выходе из НПС Рраб при последовательном включении в ней нескольких однотипных насосов серии НМ не превысит допустимого Рдоп., указанного в табл. 2. В противном случае следует пересчитать диаметры рабочих колёс, выбранных ранее основного и подпорного насосов.
Рраб = ННС tg = (Hвх + mМНМ) tg =(74,8+2*255)*786,1*10
=4597112,8 6200000Pдоп ,
4,6МПа6,2МПа
где ННС = Hвх + mМНМ - суммарный напор, на выходе из насосной станции (НС);
mМ – число последовательно включаемых на каждой НПС основных магистральных насосов. (для насосов с подачей 500 м3/ч и выше последовательно включают не более трех насосных агрегатов при одном резервном);
=308,08-4,12*10-5*(1134)2=255.
- напор, создаваемый одним магистральным насосом при плановом режиме перекачки с расходом Q = Qч
Qч – часовой расход в трубопроводе (в м3/ч,)
Hвх – подпор на входе в первый по счету магистральный насос НПС при перекачке по схеме “из насоса в насос”;