Пример 5.4. Оценка гидравлической эффективности МН
Общие сведения: нефтепровод Тюмень-Юргамыш, участок НПС «Тюмень» – НПС «Исетск», нефть Шаимской группы месторождений.
Основное оборудование: 4 насосных агрегата типа НМ 1250-260, в том числе 2 агрегата со сменным ротором на 900 м3/ч с D2 = 418 мм и 2 агрегата с основным ротором и D2 = 440 мм и 2 подпорных агрегата типа 14 НДсН.
Исходные данные:
1. Раскладка труб на участке:
- основная нитка Æ530 
8 длиной 6,989 км
Æ530 7,5 длиной 96,384 км
- переходы: основная нитка Æ530 8 длиной 4,657 км
Æ530 7,5 длиной 4,302 км
дополнительная нитка Æ530 8 длиной 1,522 км
Æ530 7,5 длиной 7,437 км
- перепад геодезических отметок Dz = z2 – z1 = 123,5 – 76 = 47,5м.
- длина участка 112,332 км
2. Свойства нефти даны в табл. 5.5.
Таблица 5.5.
Свойства нефти
| Показатель | Месяцы года | |||||||||||
| Температура, 0С | 4,3 | 4,4 | 4,0 | 4,7 | 7,7 | 12,1 | 15,4 | 15,9 | 13,1 | 10,3 | 6,6 | 4,3 |
| Кинематическая вязкость, сСт | 20,6 | 19,9 | 20,94 | 19,27 | 15,14 | 12,09 | 10,54 | 11,12 | 10,93 | 12,6 | 14,89 | 16,6 |
| Плотность, кг/м3 | 841,1 | 849,5 | ||||||||||
| Давление упругости паров нефти PS = 66 кПа |
3. Диспетчерские данные (среднемесячные при стабильных режимах работы) – производительность Q; давление в начале участка P1, в конце участка – P2; число работающих основных агрегатов k и диаметр рабочих колес D2 (при одном рабочем подпорном насосе во всех режимах сведены в табл. 5.6).
Таблица 5.6
Диспетчерские данные при стабильных режимах работы
| Обозначе-ние | Месяцы года | |||||||||||
| Q, м3/ч м3/с | 853,66 0,2371 | 696,02 0,1993 | 695,52 0,1932 | 838,8 0,2330 | 839,2 0,2331 | 852,5 0,2368 | 676,8 0,1880 | 673,9 0,1872 | 831,6 0,2310 | 696,5 0,1935 | 850,0 0,2361 | 680,4 0,1890 |
| Р1, кгс/см2 | 50,0 | 30,0 | 29,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 27,0 | 27,0 | 48,0 | 29,0 | 50,0 | 29,0 |
| Р2, кгс/см2 | 16,0 | 5,0 | 4,5 | 18,0 | 18,0 | 18,0 | 4,0 | 4,0 | 16,0 | 5,5 | 18,0 | 5,5 |
| к | ||||||||||||
| D2, мм |
4. Рабочие характеристики насосов даны на рис. 5.4.3, 5.4.5, 5.4.6.
Решение
1. Определяем эквивалентный диаметр участка (для зоны смешанного трения турбулентного режима, m = 0,123)
а) эквивалентный диаметр для двухниточных переходов, длина перехода (4,657 + 4,302) = 8,959 км
м.
б) эквивалентный диаметр участка
м.
2. Смотри табл. 5.5.
3. Задаёмся значениями расхода от 0,18 до 0,25 м3/с с шагом 0,01 м3/с. Эквивалентная шероховатость труб принимаем 0,2 мм. Выполним расчёты для первого месяца года
;
;
;
.
Т.к. 
режим турбулентный, зона Блазиуса (m = 0,25; β = 0,0246); 
зона смешанного трения (m = 0,123; β = 6,9718∙10-3).
.
Расчёты для остальных значений расхода сведены в табл. 5.7.
4. 
м;
м.
Остальные расчёты сведены в табл. 5.7.
5. 
м/км.
Для этого же режима
м/км;
.
6. 
м.
Остальные расчёты сведены в табл. 5.7.
Таблица 5.7
Результаты расчёта
| Q, м3/ч м3/с | 0,18 | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | |
| Re∙10-4 | 2,12 | 2,24 | 2,36 | 2,48 | 2,59 | 2,72 | 2,84 | 2,95 | |
| m | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,123 | 0,123 | 0,123 | |
| β, с2/м | 0,0246 | 6,9718·10-3 | |||||||
| НТ, м | 256,4 | 277,1 | 298,7 | 321,03 | 344,2 | 370,0 | 396,7 | 424,5 | |
| НФ, м | 267,4 | 289,2 | 311,9 | 335,45 | 359,9 | 386,9 | 415,1 | 444,4 | |
7. Построение характеристик Q-H участка при Е = 1 и Е = 0,95 выполнено на графике (см. рис. 5.4.4).
8. Для основного рабочего насоса D2 = 440 мм, в2 = 26 мм, Q0 = 1250 м3/ч, φ=0,9 по ф.(5.4.14)
Т.к. ReН > 5∙104, то все коэффициенты пересчёта равны единице (см. рис. 5.4.1 и 5.4.2) и паспортные характеристики насоса не изменяются.
9. Для построения суммарной характеристики НС определим напор, развиваемый насосом при различных расходах (из табл. 5.7) по рабочей характеристике насоса на рис. 5.4.3, 5.4.5, 5.4.6. Зная по режиму работы для исследуемого периода (табл. 5.6), что в работе последовательно включены два основных насоса с D2 = 440 мм и D2 = 418 мм и один подпорный, просуммируем напоры при одном и том же значении расхода. Данные расчётов сведем в табл. 5.8 и используем для построения графиков на рис. 5.4.4.
Таблица 5.8
Дата добавления: 2016-02-27; просмотров: 958;