Файл: 1 Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода 4.docx
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 326
Скачиваний: 6
СОДЕРЖАНИЕ
1 Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода
1.1 Определение диаметра трубопровода, толщина стенки трубопровода
1.2 Выбор насосного оборудования (НПС)
1.3 Пересчет характеристик основного насоса с воды на вязкую нефть
1.4 Пересчет характеристик подпорного насоса с воды на вязкую нефть
1.5 Расчет бескавитационной работы основного насоса
2 Расчет на прочность и устойчивость магистрального нефтепровода
3 Гидравлический расчет нефтепровода
4 Регулирование режимов работы нефтепровода
5 Расстановка станций по трассе магистрального нефтепровода
6 Расчет эксплуатационных режимов магистрального нефтепровода
7 Выбор рационального режимов эксплуатации магистрального нефтепровода
по формуле
и допустимый кавитационный запас на входе в основные насосы
С учетом потерь напора в обвязке насосных станций примем
Определяем напор, развиваемый основными магистральными насосами головной нефтеперекачивающей станции
Определяем напор на выходе ГНПС-1 по формуле
где – подпор на входе -й перекачивающей станции;
– напор, создаваемый работающими насосами -й НПС при известной производительности перекачки.
Подпор на входе НПС-2 определяем по формуле
Определяем напор на выходе НПС-2
Определяем значение подпора и напора для НПС-3
Определяем значение подпора и напора для НПС-4
B таблице 10 приведены результаты расчетов подпоров и напоров нефтеперекачивающих станций при различном количестве работающих насосов и их комбинациях.
Таблица 10 - Напоры и подпоры нефтеперекачивающих станций при различных числах работающих насосов и комбинаций их включения
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||||
Номер режима | Общее число основных насосов | Комбинация включенных основных насосов | Расход | ГНПС-1 | НПС-2 | НПС-3 | Eуд, кВт/ч | ||||||
Hпн1, м | Hнпс1, м | Hпн2, м | Hнпс2, м | Hпн3, м | Hнпс3, м | | |||||||
1 | 9 | 3-3-3 | 3953 | 43,28 | 593,04 | 30,08 | 579,84 | 18,11 | 567,86 | 2,82 | |||
2 | 8 | 3-3-2 | 3797 | 47,36 | 618,00 | 100,64 | 671,27 | 149,57 | 529,99 | 2,73 | |||
3 | 8 | 3-2-3 | 3797 | 47,36 | 618,00 | 100,64 | 481,06 | -40,64 | 529,99 | 2,73 | |||
4 | 7 | 3-2-2 | 3621 | 51,77 | 644,95 | 177,37 | 572,83 | 94,82 | 490,27 | 2,63 | |||
5 | 7 | 3-3-1 | 3621 | 51,77 | 644,95 | 177,37 | 770,56 | 292,54 | 490,27 | 2,63 | |||
6 | 7 | 3-1-3 | 3621 | 51,77 | 644,95 | 177,37 | 375,10 | -102,91 | 490,27 | 2,63 | |||
7 | 6 | 2-2-2 | 3424 | 56,45 | 467,89 | 53,91 | 465,35 | 34,38 | 445,82 | 2,51 | |||
8 | 6 | 3-2-1 | 3424 | 56,45 | 673,61 | 259,63 | 671,07 | 240,10 | 445,82 | 2,51 | |||
9 | 6 | 3-1-2 | 3424 | 56,45 | 673,61 | 259,63 | 465,35 | 34,38 | 445,82 | 2,51 | |||
10 | 6 | 3-0-3 | 3424 | 56,45 | 673,61 | 259,63 | 259,63 | -171,34 | 445,82 | 2,51 | |||
11 | 6 | 3-3-0 | 3424 | 56,45 | 673,61 | 259,63 | 876,79 | 445,82 | 445,82 | 2,51 |
Продолжение таблицы 10
12 | 5 | 2-2-1 | 3198 | 61,50 | 490,17 | 134,89 | 563,57 | 184,13 | 398,46 | 2,39 |
13 | 5 | 2-1-2 | 3198 | 61,50 | 490,17 | 134,89 | 349,23 | -30,21 | 398,46 | 2,39 |
14 | 5 | 3-1-1 | 3198 | 61,50 | 704,51 | 349,23 | 563,57 | 184,13 | 398,46 | 2,39 |
15 | 5 | 3-2-0 | 3198 | 61,50 | 704,51 | 349,23 | 777,90 | 398,46 | 398,46 | 2,39 |
16 | 5 | 3-0-2 | 3198 | 61,50 | 704,51 | 349,23 | 349,23 | -30,21 | 398,46 | 2,39 |
17 | 4 | 2-1-1 | 2938 | 66,88 | 513,92 | 222,43 | 445,95 | 122,49 | 346,01 | 2,24 |
18 | 4 | 2-2-0 | 2938 | 66,88 | 513,92 | 222,43 | 669,47 | 346,01 | 346,01 | 2,24 |
19 | 4 | 2-0-2 | 2938 | 66,88 | 513,92 | 222,43 | 222,43 | -101,03 | 346,01 | 2,24 |
20 | 4 | 3-0-1 | 2938 | 66,88 | 737,44 | 445,95 | 445,95 | 122,49 | 346,01 | 2,24 |
21 | 4 | 3-1-0 | 2938 | 66,88 | 737,44 | 445,95 | 669,47 | 346,01 | 346,01 | 2,24 |
22 | 3 | 1-1-1 | 2630 | 72,67 | 306,06 | 84,81 | 318,20 | 56,40 | 289,80 | 2,09 |
23 | 3 | 2-0-1 | 2630 | 72,67 | 539,46 | 318,20 | 318,20 | 56,40 | 289,80 | 2,09 |
24 | 3 | 2-1-0 | 2630 | 72,67 | 539,46 | 318,20 | 551,60 | 289,80 | 289,80 | 2,09 |
25 | 3 | 3-0-0 | 2630 | 72,67 | 772,85 | 551,60 | 551,60 | 289,80 | 289,80 | 2,09 |
26 | 2 | 1-1-0 | 2260 | 78,77 | 322,58 | 177,87 | 421,69 | 227,07 | 227,07 | 1,93 |
27 | 2 | 1-0-1 | 2260 | 78,77 | 322,58 | 177,87 | 177,87 | -16,74 | 227,07 | 1,93 |
28 | 2 | 2-0-0 | 2260 | 78,77 | 566,39 | 421,69 | 421,69 | 227,07 | 227,07 | 1,93 |
29 | 1 | 1-0-0 | 1790 | 85,19 | 339,96 | 279,65 | 279,65 | 159,12 | 159,12 | 1,76 |
7 Выбор рационального режимов эксплуатации магистрального нефтепровода
Подпорные насосы укомплектованы асинхронными электродвигателями
BAOB710L-4У1, мощностью 1250 кВт, а магистральные насосы –синхронными электродвигателями СТДП2500-2УХЛ 4, мощностью 2500 кВт. Для возможных режимов перекачки определим значения удельных энергозатрат.
Определяем напоры и к.п.д. подпорного и магистрального насосов по формулам
Определяем электрозатраты магистрального и подпорного насосов по
формуле
где – напор, развиваемый насосом при подаче ;
– соответственно значения к. п. д. насоса, электродвигателя и
механической передачи,
Значения к.п.д. электродвигателей магистрального и подпорного насосов
составят по формулам
где – эмпирические коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов по паспортным характеристикам электродвигателей насосов;
– коэффициент загрузки электродвигателя, определяемый по формуле
– номинальная мощность электродвигателя.
Тогда к.п.д. электродвигателя составит
Рассчитываем значения потребляемой мощности магистрального и
подпорного насосов
Удельные энергозатраты на 1 тонну нефти, определяемые по формуле
Находим значения удельных энергозатрат, для выделенных режимов в
таблице 10.
Возможный режим №29 соответствует наименьшему значению энергозатрат, поэтому первой узловой точкой на графике зависимости удельных
затрат от производительности будет точка А.
Для каждого возможного режима перекачки, при котором выполняется
условие рассчитываем значение производной по формуле
Значение является наименьшим, поэтому следующей узловой
точкойна графике будет точка с координатами и .
Дальнейшие вычисления продолжаем аналогично,