5. Определение необходимого числа насосных станций

На основании ур-я баланса напоров , Характеристика нефтепровода

необходимое число ПС составит

, (1.40)

где H_СТ=m_Мh_М – расчетный напор станции.

Как правило, значение n₀ оказывается дробным и его следует округлить до целого числа.

Рассмотрим вариант округл-я числа ПС в меньшую сторону (рис. 1.13.). В этом сл-е при n<n₀ напора ПС недостаточно, след-но для обесп-я плановой произв-ти Q_ПЛ необ-мо уменьшить гидравл-е сопр-е ТП прокладкой дополн-го лупинга (вставки большего диаметра). При этом хар-ка ТП станет более пологой и рабочая точка А₁ сместится до положения А₂.

Рис. 1.13. Совмещенная характеристика нефтепровода при округлении числа ПС в меньшую сторону

1 – характеристика трубопровода постоянного диаметра;

2 – характеристика трубопровода с лупингом (вставкой)

Необх. длину лупинга опр-м след-м образом. Запишем ур-е баланса напоров для расч-го n₀ и округл-го n числа ПС

(1.41)

Вычитая из первого уравнения второе, получим

(1.42)

откуда

(1.43)

Аналогичное выражение можно получить и для вставки большего д-ра

(1.44)

Во втором случае при округлении числа перекачивающих станций n₀ в большую сторону, в трубопроводе установится расход Q>Q_ПЛ (рис. 1.14). Если нет возможности обеспечить такую производи­тель­ность, требуется снизить напор станции. Уменьшить напоры ПС можно следующими способами: установкой сменных роторов, откл-м части насосов (циклической пер-кой), а также обточкой раб. колес.

рис. 1.14. Совмещенная характеристика нефтепровода

при округлении числа ПС в большую сторону

При обточке раб. колеса магист. насоса его напор д. б. уменьшен до вел-ны

(1.45)

Диаметр уменьшенного после обточки рабочего колеса равен

, (1.46)

где D_З – диаметр заводского рабочего колеса;

Q – подача насоса, равная Q_ПЛ;

а_М, b_М – коэффициенты характеристики магистрального насоса, равные

(1.48)

h_М1, h_М2 – напор магист. насоса, соот-но при подачах и на границах рабочего диапазона.

Для построения хар-ки (Q–H) насоса с обт-м раб. колесом пользуются соотношениями

(1.49)

где Q_З, h_М – координаты точки заводской напорной характеристики насоса.

Сл. отметить, что степень обточки раб. колеса D_У/D_З д. б. не менее 0,9. В противном сл-е это приведет к значит-му уменьшению КПД насоса.

При циклической перекачке эксп-ция НП осущ-ся на 2 режимах (рис. 1.15): часть пл-го времени T₂ пер-ка ведется на повыш. режиме с произв-ю Q₂>Q_ПЛ (например, если на каждой ПС включено m_М магист. насосов). Остаток времени T₁ НП работает на пониж. режиме с произв-ю Q₁<Q_ПЛ (напр., если на каждой ПС включено m_М -1 магист. насосов).

Параметры цикл-й пер-ки опр-ся из реш-я системы уравнений

(1.50)

где V_Г – годовой объем перекачки, V_Г=G_Г/ .

Значения Q₁ и Q₂ определяются из совмещенной характе­ристики либо аналитически. Решение системы сводится к вычислению T₁ и T₂

. (1.51)