
- •1 Розрахунок фізичних властивостей нафти
- •2 Вибір і характеристика основного технологічного обладнання нпс
- •2.1 Визначення продуктивності нафтопроводу
- •2.2 Вибір основного обладнання нпс
- •2.3 Математичне моделювання графічних характеристик насосів нпс
- •2.4 Послідовна і паралельна робота насосів нпс
- •2.4.1 Графічна побудова сумарної напірної характеристики нпс
- •3 Побудова гідравлічної характеристики трубопроводу
- •4 Визначення пропускної здатності системи
- •4.1 Визначення пропускної здатності системи “нпс – прилегла ділянка нафтопроводу” графоаналітичним способом
- •4.2 Аналітичний розрахунок пропускної здатності системи “нпс
- •4.3 Розробка програми аналітичного розрахунку пропускної здатності системи “нпс – Прилегла ділянка”
- •4 Регулювання режимів роботи системи при заданій витраті нафти
- •5.1 Регулювання методом дроселювання на виході насосної станції
- •5.2 Регулювання методом байпасування
- •5.3 Регулювання шляхом обточування робочих коліс насосів
1 Розрахунок фізичних властивостей нафти
1.1 Розрахунок густини нафти
До основних фізико-хімічних властивостей нафт, що впливають на технологію транспортування належать густина, в’язкість, та теплоємність. Змiну густини в наслідок зміни температури визначають за формулою
,
(1.1)
де
-
густина нафтопродукту при температурах
t
та
20
С
відповідно;
-
температурна поправка;
.
(1.2)
Температурна поправка становить
Густина нафти при температурі розрахунковій температурі,
Таблиця 1.1 - Залежність густини нафти від температури
Температура ,°C |
Густина
нафти,
|
0 |
837,5 |
2 |
836,0 |
4 |
834,5 |
6 |
833,0 |
8 |
831,5 |
10 |
830,0 |
12 |
828,5 |
14 |
827,1 |
16 |
825,6 |
18 |
824,1 |
20 |
822,6 |
Результати обрахунків залежності густини нафти від температури при температурі від 0 до 20 ºС з кроком ∆t=2 ºС виконані за допомогою Excel зведемо в таблицю 1.1.
На основі розрахунків будуємо графік залежності густини нафти від температури (додаток А)
1.2 Розрахунок в’язкості нафти
В’язкість нафти при необхідній температурі можна визначити за емпіричними формулами Рейнольдса – Філонова, Панченкова чи Вальтера.
Залежність в’язкості нафти від температури за формулою Рейнольдса-Філонова
,
(1.3)
де ν* - відоме значення в’язкості при температурі t1;
u – коефіцієнт крутизни віскограми,
,
(1.4)
ν1, ν2 – відомі значення в’язкості нафти при температурах t1, t2 відповідно.
Коефіцієнт крутизни віскограми становить
Обчислюємо кінематичну в’язкість аналітично при розрахунковій температурі:
Значення в’язкості нафти для інших температур заносимо в таблицю 1.2. На основі розрахунків будуємо графік залежності в’язкості нафти від температури (додаток А).
Розрахуємо
залежність в’язкості нафти від
температури за формулою Фогеля-Фульчера-Таммана:
(1.5)
де
,
b, ϴ – коефіцієнти в’язкісно-температурної
залежності, які визначаються за трьома
відомим значеннями в’язкості при
температурах,
(
)
,
(1.6)
,
(1.7)
,
(1.8)
. (1.9)
Отже, знайдемо значення коефіцієнтів:
В’язкість нафти при температурі 12 С:
Результати обрахунків залежності в’язкості нафти від температури при температурі від 0 до 20 ºС з кроком ∆t=2 ºС за формулами Рейнольдса – Філонова та Фогеля-Фульчера-Таммана виконані за допомогою Excel зведемо в таблицю 1.3.
Таблиця 1.2 – Залежності в’язкості нафти від температури за формулами Рейнольдса – Філонова та Фогеля – Фульчера – Таммана
Температура °С |
В’язкість за формулою, сСт |
|
.Рейнольдса - Філонова |
Фогеля-Фульчера-Таммана |
|
0 |
37,08 |
37,08 |
2 |
32,15 |
32,38 |
4 |
27,87 |
28,24 |
6 |
24,16 |
24,58 |
8 |
20,94 |
21,37 |
10 |
18,16 |
18,54 |
12 |
15,74 |
16,06 |
14 |
13,64 |
13,89 |
16 |
11,83 |
11,99 |
18 |
10,25 |
10,33 |
20 |
8,89 |
8,89 |
На основі розрахунків будуємо графік залежності в’язкості нафти від температури (додаток А).