Подбор насосного оборудования.
Для перекачки нефти и нефтепродуктов на нефтебазах используются центробежные, поршневые и шестеренчатые насосы. При необходимости применяют вакуумные насосы и эжекторы.
Наибольшее распространение получили центробежные и поршневые насосы.
Выбор типа насоса
определяется:
Характеристикой перекачиваемого нефтепродукта ( вязкость, давление насыщенных паров).
Необходимой подачей нефтепродукта.
Необходимым напором.
Требуемой высотой всасывания.
Режимом перекачки (постоянный или переменный).
Обеспеченность нефтебазы электроэнергией или паром.
Для реактивного топлива Т-1, на РВС-20000 выбираем установку ПРУ-700 с производительностью 4600 м3/ч на нагнетании и на всасывании. Для РВС-5000 ПРУ-400 с производительностью 870 м3/ч на нагнетании и на всасывании.
Для дизельного топлива, на РВС-20000 так же выбираем ПРУ-700 с производительностью 4600 м3/ч на нагнетании и на всасывании. Для РВС-10000 ПРУ-500 с производительностью 2600 м3/ч на нагнетании и на всасывании.
Произведем подбор насоса по необходимой подаче нефтепродукта. Требуемая производительность от насосной станции для перекачки продуктов из резервуаров в нефтеналивные баржи определяется подачей погрузки баржи.
Для баржи проекта 428 она составляет 1000м3/ч. Для перекачки ракетного топлива и дизельного топлива выбираем насос 16НД-10х1 с подачей Q=2200м3/ч. Общее число насосов 2, для каждого типа продукта, из них 1 резервный.
Техническая характеристика насоса представлена в таблице.
Типоразмер насоса |
Подача, м3/ч |
Напор, м |
Частота вращения, об/мин |
Допустимый кавитационный запас, м |
КПД, % |
16НД-10х1 |
2200 |
230 |
2980 |
28,0 |
86 |
Гидравлический расчет трубопроводов.
Цель
гидравлического расчета – обеспечение
заданной производительности перекачки.
При применении насосной установки
рассчитывается рабочий режим насосной
установки, определяют мощность двигателя.
Исходными данными являются: расход,
физические свойства нефтепродуктов,
профиль и план трассы, а также
технологическая схема с указанием всех
местных сопротивлений и длин отдельных
участков трубопроводов.
Гидравлический расчет ведется для самых неблагоприятных условий эксплуатации трубопровода и для самых удаленных и высокорасположенных точек коммуникаций и объектов.
Теоретически необходимый внутренний диаметр трубопровода определяется из уравнения неразрывности потока по формуле
Где Q- производительность, м3/ч, принимаемая равной пропускной способности приемно-раздаточного устройства при наибольшей величине (табл.4.1);
ν- скорость движения жидкости в трубах. м/с, принимаемая в зависимости от вязкости нефтепродуктов( табл.4.2.).
Реактивное топливо Т-1. РВС-20000, ПРУ-700
1. Находим диаметр
Принимаем ближайший больший диаметр по сортаменту:
на всасывание D=1020 мм с толщиной стенки δ=9,5 мм.
на нагнетание D=820 мм с толщиной стенки δ=8 мм.
2. Внутренний диаметр
мм
мм
3. Фактическая
скорость
на всасывании
на нагнетании
4. Определим режим движения нефтепродукта.
Число Рейнольдса:
где
-
вязкость при температуре -42°С
на всасывании
на нагнетании
Предельные числа Рейнольдса
где Δэ– эквивалентная шероховатость. Она берется по табл.4.3.
Табл.4.3.
Значение абсолютной шероховатости.
Трубы |
Состояние трубы |
Δэ |
Бесшовные стальные |
Новые и чистые |
0,01-0,02 |
Стальные сварные |
Новые и чистые |
0,03-0,12 |
Асбоцементные |
Новые |
0,05-0,1 |
Бетонные |
Новые, из предварительно напряженного бетона |
0-0,05 |
Новые, центробежные |
0,15-0,3 |
Принимаем трубы стальные сварные с Δэ=0,07.
на всасывании
на нагнетании
Так как на нагнетании и на всасывании Reпр1<Re< Reпр2 , то везде зона смешанного трения, и коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле:
Коэффициент гидравлического сопротивления
на всасывающей линии:
Коэффициент
гидравлического сопротивления на
нагнетательной линии:
Найдем коэффициенты местных сопротивлений. Вычислим сумму коэффициентов местных сопротивлений для наихудшего случая, т.е. в том случае, когда наибольшее число задвижек, тройников, поворотов и т.д.
На линии всасывания:
4 задвижки ζ=0,05
7 колен сварных под углом 90° ζ=1,3
3 тройника ζ=2,0
Суммарное число ζ=15,
На линии нагнетания:
3
задвижки ζ=0,05
6 колен сварных под углом 90° ζ=1,3
3 тройника ζ=2,0
Суммарное число ζ=13,95
Потери напора по длине трубопровода с учетом местных сопротивлений находятся по формуле Дарси-Вейсбаха:
На линии всасывания:
На линии нагнетания:
Определим высоту взлива в резервуаре:
где
- высота резервуара;
- коэффициент заполнения резервуара,
для резервуаров с понтоном
.
Разность геодезических отметок начала и конца трубопровода
Необходимый общий напор, развиваемый насосами при внутрибазовой перекачке на линии нагнетания
Необходимая высота всасывания насоса
где
-
минимальный напор вначале всасывающего
трубопровода.
2) Дизельное топливо. РВС-20000. ПРУ-700
1. Находим диаметр:
Принимаем ближайший больший диаметр по сортаменту:
на
всасывание D=1020
мм с толщиной стенки δ=9,5 мм.
на нагнетание D=820 мм с толщиной стенки δ=8 мм.
2. Внутренний диаметр
мм
мм
3. Фактическая скорость.
на всасывании
на нагнетании
4. Определим режим движения нефтепродукта.
Число Рейнольдса:
на всасывании:
на нагнетании:
Предельные числа Рейнольдса, для того чтобы определить режим течения и коэффициенты гидравлического сопротивления.
на всасывании:
на
нагнетании:
Так как на нагнетании и на всасывании 2320 < Re < Reпр1, то везде турбулентный режим течения.
Коэффициент гидравлического сопротивления равен:
на всасывании:
на нагнетании:
Потери напора по длине трубопровода с учетом местных сопротивлений: на линии всасывания:
на линии нагнетания:
Высота
взлива в резервуаре:
Разность геодезических отметок начала и конца трубопровода
Необходимый общий напор, развиваемый насосами при внутрибазовой перекачке на линии нагнетания:
Необходимая высота всасывания насоса
.