Определение гидравлического уклона

 

Гидравлический уклон - это безразмерная величина, характеризующая быстроту падения напора в рассматриваемом нефтепроводе, т.е. на определенном участке. Величина 1000і дает падения напора в метрах на 1 км пути.

 

_=0,0484*1,47²_{/0,696*2*9,81=0,0035} (12)

 

Определение потерей напора

 

Потери напора h_1-2 на участке 1-2 нефтепровода состоят из двух частей:

_1-2=h_r+h_м.=2099 (13)

 

Первая из них называется потерей напора на трение, (оно выражает потери механической энергии за счет сил внутренного трения слоев вязкой нефти друг о друга), вторая - потерей напора на преодоление местных сопротивлений (сужений, поворотов, задвижек и т. п.).

Потери напора h_r (м) на трение рассчитывает по формуле:

 

_{=0,0224*580000*1,47}²_{/0696*2*9,81=2058} (формула Дарси -Вейсбаха). (14)

 

Потери напора h_м (м) на преодоление местных сопротивлений рассчитывают по формуле:

 

_{=0,0224*2058=41,16} (15)

 

где ζ - коэффициенты местных сопротивлений, а суммирование осуществляется по всем сопротивлениям, имеющихся на участке 1-2.

Иногда потери напора на местных сопротивлениях, принимают 2% от потерь напора на трение, т.е. принимают, что h_м= 0,02 h_r

 

Определение полных потерь трубопровода

 

Н=h_r+h_.м+∆Z=2189,16 (16)

 

где ∆Z =Z₂ -Z₁; Z₂;Z₁- геодизические отметки конца и начала трубопровода.

 

2.13 Определение напора станции [3]

_=6,1*10⁶_{/880,2*9,81=707,16} [3] (17)

 

где Р - допускаемое давление для труб с толщиной стенки δ.

Определение числа насосных станций вдоль фиксированной трассы

 

_{=2189,16/707,16=3,095} (18)

 

Расчетное число насосных станций n _н.с., как правило, получается дробным и может быть округлено как в сторону большего числа n¹ _н.с., так ив сторону меньшего n¹¹ _н.с..

При округлении числа станций в сторону увеличения изменяется Q. Увеличения расхода подсчитывается по формуле: [4]

 

_{=15 млн*т/год(4/3)}^0,5_{=12,99 (млн*т/год)} (19)

 

При округлении числа станций в сторону уменьшения для обеспечения заданной пропускной Q предусматривает лупинг длиной Х_л

 

_{=707,16*(3,095-3)/0,0035-0,00088=25, 246км)} (20)

 

В случае применения вставки большого диаметра существует аналогичная формула, в которой вместо Х_л и і_л, следует принимать Х_вс и і_вс

 

2.15 Согласно расчетной часовой подаче (м³/ч) и необходимому полному напору (м) подбираем насосы по каталогу

Магистральный насос НМ-3600-230

Q_H *0.75=2700

 

2.16 Если трубопровод имеет параллельно действующую нитку (трубопровод-лупинг), то гидравлический уклон на участке установки лупинга

_{=,0035/4=0,0008} (21)

 

где і- гидравлический уклон трубопровода без лупинга.

Д_л - диаметр лупинга.

Д_в - диаметр основной магистрали.

m-коэффициент, характеризующий режим течения, для ламинарного режима m=1, для переходного режима m= 0,25, для турбулентного режима m= 0.

Для трубопровода, имеющего вставку другого диаметра Д_вс, гидравлический уклон

 

_{=0,0035*(0,696/0,9994)}⁵_=0,00057 (22)

 

Определение необходимой мощности двигателя привода к насосу определяется по формулам

 

(кВт)

 

Q= подача насоса=2700 м³/ч

H= напор=230 м

ρ= плотность жидости=880,2кг/м³

η=полный кпд насоса=0,87

 

N_э=k_з*N_H/η_э=1,10*2189,16/0,95=2543,8 (кВт)

η_э=0,95

 

Коэф-т запаса принимаем k_з=1,15 при мощности электродвигателя до 500 кВт и k_з=1,10 при мощности более 500 кВт

 

η= η_н* η_э=0,87*0,95=0,8265

N=q*H*ρ*k_з/102*η= 0,75*230*880,2*1,10/102*0,8265=1981,16 (кВт)

q= подача, м³/с=0,75