2.4.1 Графічна побудова сумарної напірної характеристики нпс

На головних НС переважно працюють послідовно один підпірний і 1,2 або 3

магістральних насосів, утворюючи таким чином три схеми.

Математична модель сумарної напірної характеристики ГНПС (підпірний і три основні насоси, з'єднані послідовно)

_(2.24)

_{( 2.25)}

_(2.26)

_{де r - кількість під`єднаних основних насосів,}

_- коефіцієнти математичної моделі основних насосів,

- коефіцієнти математичної моделі підпірного насоса;

Тоді математичну модель можна подати у вигляді:

Аналогічно, для системи з підпірного + основний та підпірний + 2 основні маємо відповідно такі математичні моделі:

Підставимо значення подачі з інтервалом в 300 м³/год і отримані дані напору занесемо в таблицю 2.6.

Таблиця 2.6 – Результати розрахунку спільної роботи основних та підпірного насосів

Подача Q			Напір Н,м
м3/год	м3/c	Один основний + напірний насоси				Два основні + напірний насоси			Три основні + напірний насоси
0	0,00	396,1				681,7			967,2
300	0,08	394,9				679,6			964,4
600	0,17	391,2				673,5			955,9
900	0,25	385,0				663,3			941,7
1200	0,33	376,3				649,0			921,8
1500	0,42	365,1				630,7			896,2
1800	0,50	351,5				608,2			865,0
2100	0,58	335,4				581,7			828,1
2500	0,69	310,0				540,0			770,0
2700	0,75			295,7			516,4			737,2
3000	0,83				272,1			477,7		683,2

За таблицею 2.6 будуємо відповідну графічну характеристику (додаток В, рисунок В.3).

3 Побудова гідравлічної характеристики трубопроводу

Створюваний станцією напір втрачається на подолання втрат напору на тертя та в місцевих опорах, подолання різниці геодезичних позначок кінця і початку трубопроводу. Це відображає рівняння (3.1)

, (3.1)

де – втрати напору на тертя по довжині трубопроводу м;

– втрати напору у місцевих опорах, м;

– різниця геодезичних позначок кінця і початку трубопроводу, ;

– залишковий напір необхідний для подолання стовпа рідини резервуара і втрат в технологічних комунікаціях кінцевого пункуту, .

, (3.2)

де - швидкість руху нафти;

d – внутрішній діаметр трубопроводу;

- коефіцієнт гідравлічного опору.

Визначення коефіцієнта гідравлічного опору проводиться за числами Рейнольдса

, (3.3)

де - кінематична в’язкість нафти при розрахунковій температурі,

швидкість руху нафти.

_{де d – внутрішній діаметр трубопроводу}

Перехідні числа Рейнольдса

, (3.6)

де ∆– еквівалентна шорсткість трубопроводу, ∆=0,2 мм.

. (3.7)

Якщо Re<1040 для розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору використовуємо наступну формулу

. (3.8)

Якщо 1040<Re<Re_I тоді,

. (3.9)

Якщо Re_I<Re<Re_II тоді,

, (3.10)

Якщо Re_II <Re тоді,

. (3.11)

Приведемо приклад обчислення Н_заг для розрахункової витрати Q=0,743 м³/с.

d=720-2∙8=704 мм=0,704 м;

Оскільки розрахункове число Рейнольдса знаходиться в межах Re_I<Re<Re_II, коефіцієнт гідравлічного опору слід вираховувати за формулою (3.10).

Тоді

Загальні втрати напору становитимуть

Розрахунки для інших значень продуктивності проводимо аналогічним чином і знасимо до таблиці 3.1

Таблиця 3.1 – Результати розрахунку характеристики трубопроводу

Q, м3/год		Q, м3/с		W, м/с		Re	λ		ht		Hзаг, м
0		0,00		0,000		0	0,0000		-35,0		-5,0
300		0,083		0,214		5924	0,0361		15,1		10,4
600		0,167		0,428		11849	0,0303		50,8		46,8
900		0,250		0,643		17773	0,0274		103,2		100,3
1200		0,333		0,857		23698	0,0255		170,8		169,2
1500		0,417		1,071		29622	0,0248		259,4		259,6
1800		0,500		1,285		35547	0,0238		358,8		361,0
2100		0,583		1,499		41471	0,023037		472,4		476,9
2500		0,694		1,785		49370	0,0222		645,4		653,4
2700	0,750		1,928		53320		0,0219	741,0		750,8
3000	0,833		2,142		59245		0,0214	895,5		908,4

За даними таблиці 3.1 будуємо графічну характеристику трубопроводу (додаток В, рисунок В.4)