5 Регулювання режимів роботи нафтопроводу

Для досягнення розрахункової продуктивності роботи насосної станції Q= 2028.2м³/год необхідно здійснити регулювання режиму її роботи.

Регулювання роботи насосів може здійснюватись такими способами:

- дроселювання потоку рідини;

- байпасування потоку рідини;

- обрізка робочих коліс насосів;

- зміною частоти обертання ротора насоса.

1. 5.1 Регулювання методом дроселювання на виході нпс

Цей спосіб регулювання режиму роботи насоса, насосної станції, трубопровідної системи загалом набув найбільшого практичного застосування як на магістральних нафтопрово­дах, так і на нафтопродуктопроводах. Він відноситься до спо­собів плавного регулювання.

Не дивлячись на простоту та зручність, регулювання дро­селюванням має суттєвий недолік - воно є неекономічним, бо супроводжується безповоротними втратами енергії на вузлі регулювання. Практично на трубопроводах дроселювання ви­користовують як додатковий засіб до інших способів регулю­вання. Глибоке дроселювання з економічних міркувань не до­пускається. Втрати енергії при дроселюванні не повинні пере­вищувати 5 % від загальних витрат енергії на перекачування нафти або нафтопродуктів.

Дроселювання застосовується як з метою обмеження тиску на виході НС із умови забезпечення міцності трубопроводу, так і для створення заданого режиму перекачування нафти чи нафтопродуктів.

Регулювання дроселюванням здійснюється шляхом при­криття запірного або регулюючого пристрою на напірному трубопроводі насоса або

насосної станції. Це дає змогу одер­жати будь-яке значення витрати рідини, що менше за пропус­кну здатність системи Q_A, аж до повного припинення пере­качування. Вплив дроселювання на режим роботи насоса ілю­струє рисунок 5.1.

З метою забезпечення витрати рідини Q_B вузол регулю­вання шляхом введення у систему потужного місцевого опору автоматично переміщує робочу точку по напірній характерис­тиці насоса вверх до точки В . Насосна станція створює напір Н_нс при подачі Q_B , працюючи з ККД η_в. Загальні втрати напору в трубопроводі при заданій витраті рідини Q_B визнача­ються точкою b. Відрізок В-b - це напір, що втрачається у регулюючому органі - напір дроселювання Н_др.

Рисунок 5.1 - Регулювання дроселюванням в напірному трубопроводі

Для реалізації режиму роботи системи з заданою витратою при регулюванні методом дроселювання затрати потужності насосів НС складають:

(5.1)

Частка цієї потужності, що даремно втрачається на регу­люючому органі, обчислюється за формулою:

(5.2)

Визначимо величину дросельованого напору при Q=2028.2 м³/год за наступною методикою:

, (5.3)

де Н_гнпс- втрати напору ГНПС системи 1п+3о при Qр;

Н_заг – втрати напору в трубопроводі при Qр.

(5.4)

Визначимо величину напору, який повинен дроселюватись:

м

Знаходимо затрачену і корисну потужність при дроселюванні.

Потужність визначається за формулою (5.2), де η_e – к. к. д. привода насоса, η_e=0,96.

Коефіцієнт корисної дії НС при послідовній роботі r різнотипних насосів знаходиться за формулою:

, (5.5)

де η_i – к. к. д. відповідного насоса ,

H_i – напір відповідного насоса при Qр.

к. к. д. відповідного насоса обчислюємо за формулою:

, (5.6)

де - максимальне значення ККД;

Qр – розрахункова подача;

Qн – номінальна подача насоса.

магістрального насоса НМ-2500-230 складає 0,86. Номінальна подача 3500 м³/год. Отже ККД основного насоса дорівнює:

підпірного насоса НПВ-2500-80 складає 82%.

Номінальна подача 2500 м³/год. Отже ККД підпірного насоса дорівнює:

При послідовній роботі трьох магістральних та одному підпірному насосах к. к. д. НС буде:

,

.

Вт.