Изменение давления в линейной части трубопровода

При перекачке по трубопроводу одной только жидкости Б напор на выходе перекачивающей станции равен Н_р (рис. 1.23), а потери напора на единице длины составляют . Аналогичные параметры при перекачке одной только жидкости А равны Н_А и .

Рис.1.23. Изменение напора по длине трубопровода при вытеснении менее вязкой жидкости более вязкой

При вытеснении менее вязкой жидкости А из трубопровода более вязкой жидкостью Б напор на выходе станции Н_А  Н_Н  Н_Б, а расход Q_Б  Q  Q_А (здесь Q_А, Q_Б - расходы при перекачке одних только жидкостей А и Б соответственно). Так как на участке длиной x, заполненном жидкостью Б, расход стал больше, чем был при перекачке одной только этой жидкости, то здесь величина гидравлического уклона i_Б становится больше, чем была (i_Б  ).

На участке длиной l - x, заполненном жидкостью А, гидравлический уклон становится меньше, чем был, поскольку Q  Q_А.

Как видно из рисунка, в результате изменения гидравлических уклонов при замещении менее вязкой жидкости более вязкой напор на значительной длине трубопровода стал меньше, чем был при перекачке одной жидкости А.

Если этой закономерности не учитывать при проектировании, то можно столкнуться со следующими неприятностями:

- образование временных перевальных точек;

- перекачивающая станция не может докачать жидкость Б на конечный пункт;

- подпор на входе в промежуточную перекачивающую станцию становится меньше допустимого и начинается кавитация.

При вытеснении более вязкой жидкости Б из трубопровода менее вязкой жидкостью А (рис. 1.24) характер изменения гидравлических уклонов аналогичен, но располагаются они в обратной последовательности.

В результате на части длины трубопровода напор становится большим, чем при перекачке одной только жидкости Б.

Рис.1.24. Изменение напора по длине трубопровода при вытеснении более вязкой жидкости менее вязкой

Чем это грозит? Во-первых, на ответственных участках трубопровода (с малой величиной коэффициента условий работы) давление может оказаться выше допустимого. Во-вторых, при наличии промежуточных перекачивающих станций и перекачке по системе «из насоса в насос» без регулирования возможна одна из следующих ситуаций:

а) при вытеснении более вязкой жидкости менее вязкой напор на входе в промежуточные станции возрастет и в сумме с их собственным напором может превысить допустимую величину;

б) при обратном следовании жидкостей напор на входе в промежуточные станции меньше, чем допустимый кавитационный запас, что приведет к срыву работы насосов.

22. Контроль за последовательной перекачкой

Для контроля за последовательной перекачкой разработан ряд методов и средств, основанных на фиксации изменения одного из физических параметров последовательно перекачиваемых жидкостей (плотности, диэлектрической проницаемости, скорости прохождения ультразвука и др.), а также на контроле за каким-либо индикатором (радиоактивные изотопы, флуоресцентные красители и т.д.).