- •2 Расчетная часть определение требуемых характеристик насосных агрегатов
- •Исходные данные
- •2.1 Определение требуемого напора на выходе нпс (Hст),
- •Гидравлический расчет магистрального нефтепровода при заданной пропускной способности трубопровода
- •Определение суммарного требуемого дифференциального напора работающих основных насосов (Hнас)
- •Выбор применяемых насосов
- •Расчет обрезки колеса, если известно что до обрезки насос при заданной подаче развивал напор н, а требуется напор h1 при той же подаче.
- •Порядок определения требуемых характеристик насосных агрегатов
2 Расчетная часть определение требуемых характеристик насосных агрегатов
Исходные данные
Заданная пропускная способность трубопровода G = 86 млн. т/год;
Коэффициент неравномерности перекачки: k = 1,07
Годовой фонд рабочего времени: T = 350∙24 = 8400 часов
Расстояние между НПС - КП: L = 100 км
Наружний диаметр: Dn = 1220 мм
Толщина стенки = 14 мм
Гидравлические потери в трубопроводах НПС:
hв = 15 м; hк = 25м; hвых = 5 м;
Разность геодезических отметок НПС, КП ∆z = -70 м;
Необходимый конечный напор hк= м
Свойства нефти:
- кинематическая вязкость нефти: = 1,5·10-5 м2/с
- плотность нефти: ρ = 850 кг/м3
Допустимое рабочее давление на входе промежуточной НПС без РП :
Диаметр трубопровода наружный, мм |
Марка насоса |
Допустимое рабочее давление, МПа |
1220 |
НМ 10000-210 |
0,8 |
2.1 Определение требуемого напора на выходе нпс (Hст),
Гидравлический расчет магистрального нефтепровода при заданной пропускной способности трубопровода
Определяется расчётная часовая производительность нефтепровода:
, м3/ч
Qр = (86 · 109) / 350 · 24 · 850) · 1,07 = 12887,95 м3/ч
Определяется расчётная секундная производительность нефтепровода:
Qср = Qp / 3600, м3/с
Qср = 12887,95 / 3600 = 3,57м3/с
Определяется скорость течения нефти, м/с при производительности, равной пропускной способности:
где Qср – секундный расход, м3/с;
W- фактическая скорость течения нефти в трубопроводе
D - внутренний диаметр трубопровода, [м] .; D= Dн – 2
Dн - нар. диаметр труб, мм
- толщина стенки труб, мм
W = (4 · 3,57) / (3,14 · 1,192 2) = 3,2 м/с
D = 1220 – 2·14 = 1,192 мм
Определяется число Рейнольдса
Re = (3,2 · 1,192) / (1,5 · 10-5) = 2,542· 105=254200
где νр – расчетное значение кинематической вязкости, м2/с
Т.к в числах от до , т.е. 2800 < 205010,62< 6 000 000. Предельные значения , и значения приведены в таблице 1
λ = 0,0120 + (1,7 / 254200°5) = 0,0153
Гидравлический уклон в заданных условиях составит:
где - коэффициент гидравлического сопротивления;
- ускорение силы тяжести (= 9,81 м/с2).
i = 0,0153 · (1 / 1,192) · (3,2 2 / 2 · 9,81) = 0,0066
Суммарные потери в (требуемый напор на выходе НПС) будут равны
Hст =i L + ∆z + hк
где ∆ z - разность геодезических отметок между конечной и начальной точками трубопровода, м
hк – необходимый конечный напор, м
L- длина трубопровода, м
Hст = 0,0066 · 100000 + ( - 70) + 25 = 605 м
Суммарные потери в (требуемый напор НПС) не должны превышать допустимого рабочего давления на выходе НПС
Таблица 2
Производительность нефтепровода, млн.т/год |
Диаметр (наружный), мм |
Рабочее давление |
|
МПа |
кгс/см2 |
||
4-9 |
530 |
5,3-6,1 |
54-62 |
7-13 |
630 |
5,1-5,5 |
52-56 |
11-19 |
720 |
5,6-6,1 |
58-62 |
15-27 |
820 |
5,5-5,9 |
56-60 |
23-55 |
1020 |
5,3-5,9 |
54-60 |
41-90 |
1220 |
5,1-5,5 |
52-56 |