Файл: Курсовой проект по дисциплине Насосы и перекачивающие станции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 198
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Выбираем насос НМ 2500-230 с ротором 1,0·Qн, диапазон изменения подачи насоса - 1700 – 2900 м3/ч, с подачей 2500 м3/ч, напором 230 м, допустимым кавитационным запасом 32 м, КПД – 85%.
2.3 Определение требуемого напора на выходе НПС
Исходные данные
Расстояние между НПС - КП: по варианту 90 км
Кинематическая вязкость нефти: = 2,5·10-5 м2/с
2.3.1 Расчет суммарных гидравлических потерь в нефтепроводе при заданной пропускной способности
Секундная производительность нефтепровода расчётная, м3/с определяется по формуле:
Qср = Qp/ 3600 (2)
Где:Qp- часовая производительность нефтепровода расчётная, м3/час определяемая по формуле (1)
Qс р = QЧ р / 3600=1988,8/3600= 0,55 м3/с
Скорость течения нефти, при производительности, равной пропускной способности, вычисляется по формуле:
Где: Qс р – секундный расход, м3/с; Qс р =0,55 м3/с
W- фактическая скорость течения нефти в нефтепроводе
D – внутренний диаметр нефтепровода, м.;
D= Dн – 2 =720-8*2=704 мм = 0,704 м
Число Рейнольдса составит:
νр –расчетное значение кинематической вязкости [м2/сек]
Коэффициент гидравлического сопротивления в соответствии с рассчитанным числом Рейнольдса составит:
Таблица 5 - Формулы определения коэффициентов гидравлического сопротивления
Условный диаметр, мм | По формуле при значениях Re до: | При значениях Re выше: | По формулам: |
500 | 73000 | 73000 | |
700 | 100000 | 100000 | |
800 | 110000 | 110000 | |
1000 | 120000 | 120000 | |
1200 | 125000 | 125000 | |
Т.к. число Re до 100 000 , то λ:
Гидравлический уклон в заданных условиях составит:
Где: λ - коэффициент гидравлического сопротивления;
g - ускорение силы тяжести ( = 9,81 м/с );
W- фактическая скорость течения нефти в нефтепроводе, м/с;
D- внутренний диаметр нефтепровода, м.
Суммарные потери в нефтепроводе (требуемый напор на выходе НПС) будут равны
Hвых НПС = Hтр = iL+ ∆z +hк (6)
где ∆ z - разность геодезических отметок между конечной и начальной точками трубопровода, ∆ z =40 м
hк – необходимый конечный напор, hк =60 м
L - длина нефтепровода, м
H вых НПС= 0,00327 90000+40+60=314 м
2.4 Определение суммарного требуемого дифференциального напора работающих магистральных насосов
Суммарный требуемый дифференциальный напор работающих основных насосов (Hнас) определяется по требуемому напору на станции за регуляторами (Hвых НПС) с учетом потерь напора от первого насоса до выхода регуляторов (hк) и за вычетом напора на входе первого насоса станции (hподп):
Ннас = Н вых НПС + hНПС - hподп (7)
где: Ннас – требуемый дифференциальный напор насосов станции, м;
Н вых НПС – требуемый напор на выходе НПС, м;
hНПС – гидравлические потери НПС – определяются расчетом;
hподп – необходимый напор на входе МНС, м. Необходимые давления на входе МНС приведены в таблице 6.
Таблица 6
Тип насоса | НМ 1250-260 | НМ 2500-230 | НМ 3600-230 | НМ 7000-210 | НМ 10000-210 |
Необходимое давление на входе МНС, МПа | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
2.4.1.Гидравлический расчет потерь в технологических трубопроводах с учетом местных сопротивлений
На основании технологической схемы выполнить гидравлический расчет технологических трубопроводов с учетом местных сопротивлений от входа первого насоса до выхода регуляторов и до узла подключения станции (УПС).
Гидравлическими расчетами определяются суммарные потери напора в трубопроводах, в том числе: потери напора на трение, потери напора на местные сопротивления, потери скоростного напора и потери преодоления разности геодезических отметок конца и начала трубопровода или его участка.
Гидравлические расчеты производятся исходя из объемного расхода (производительности перекачки), диаметра и длины расчетного участка трубопровода
, физических характеристик перекачиваемой нефти или нефтепродукта, разности геодезических отметок начала и конца расчетного участка и наличия местных сопротивлений на участке.
Суммарные потери напора на расчетном участке измеряются в метрах и определяются по формуле:
, (8)
где: hтр – потери напора на трение, м;
hмс – потери напора на преодоление местных сопротивлений, м;
z=z2-z1 – алгебраическая разность геодезических отметок конца z2 и начала z1 расчетного участка, м;
hск – потери скоростного напора на расчетном участке, м.
Потери напора на трение.
Потери напора на трение определяются в соответствии с разделом 2.3.1.
Потери напора на преодоление местных сопротивлений
Потери напора на преодоление местных сопротивлений определяются исходя из значения коэффициентов местных сопротивлений и расчетной скорости движения жидкости:
(9)
где: ξ – коэффициент местного сопротивления, определяемый по таблице 7.
При определении потерь напора в местных сопротивлениях расчетная величина скорости W должна приниматься равной скорости в трубе за местным сопротивлением.
Общие потери напора на преодоление местных сопротивлений технологического трубопровода определяются суммой потерь по всем n местным сопротивлениям:
(10)
Таблица 7 - Значения коэффициентов местных сопротивлений технологических трубопроводов
Вид местного сопротивления | Пояснительная схема | Значение ξ для турбулентного режима |
Отвод штампосварной или бесшовный 900 при r/d=1÷1,5 | | 0,50 |
Отвод штампосварной или бесшовный 450 при r/d=1÷1,5 | | 0,30 |
Диффузор | | 0,30 |
Конфузор | | 0,10 |
Задвижка открытая | | 0,15 |
Обратный клапан | | Таблица 8 |
Тройник вытяжной (проход) | | Формула 1 |
Тройник приточный (проход) | | Формула 2 |
Тройник вытяжной (разделение потока) | | Формула 3 |
Тройник вытяжной (боковое ответвление) | | Диаграмма 1 |
Тройник приточный (боковое ответвление) | | Диаграмма 2 |
Тройник приточный (слияние потоков) | | Диаграмма 3 |