1.5 Розрахунок пропускної здатності системи гнпс – прилегла ділянка нафтопроводу для одного із варіантів роботи

Контрольний приклад розрахунку проводимо за таких умов:

• перекачування відбувається у місяці березні;

• температура ґрунту на глибині укладання нафтопроводу становить ;

• при трьох працюючих основних магістральних насосів.

За формулою (1.1) знаходимо температурну поправку

Визначаємо густину нафти за температури перекачування за допомогою формули (1.2)

Обчислюємо коефіцієнт крутизни віскограми за формулою (1.3)

Визначаємо кінематичний коефіцієнт в’язкості рідини за формулою (1.4)

За формулою (1.5) знаходимо перше перехідне число Рейнольдса

Задаємося у першому наближенні значенням годинної продуктивності витрати, яка рівна .

Знаходимо секундну витрату за формулою (1.6)

За формулою (1.7) розраховуємо середню швидкість руху рідини в трубопроводі

Обчислюємо число Рейнольдса у трубопроводі за формулою (1.8)

Оскільки і , то перекачування відбувається в зоні гідравлічно-гладких труб турбулентного режиму і коефіцієнт гідравлічного опору визначаємо за формулою (1.10)

Втрати напору на тертя визначаються за формулою (1.14)

Загальні втрати напору в трубопроводі визначаються за формулою (1.15)

За формулами (1.17) знаходимо коефіцієнти математичної моделі сумарної напірної характеристики головної насосної станції (ГНС)

Визначається напір на виході насосів ГНПС за формулою (1.16)

Обчислюємо максимально допустимий напір рідини з умов міцності трубопроводу за формулою (1.18)

Оскільки виконується умова (1.19) то напір рідини на початку ділянки трубопроводу (після регуляторів тиску ГНПС) приймаємо рівним максимально допустимому напору

Перевіряємо виконання рівняння балансу напорів при прийнятому значенні витрати рідини у трубопроводі. Для цього порівнюємо між собою напір рідини на початку ділянки трубопроводу і загальні втрати напору . Оскільки виконується умова (1.23)

то збільшуємо витрату рідини у трубопроводі.

В другому наближенні задаємося значенням годинної продуктивності витрати, яка рівна .

Знаходимо секундну витрату за формулою (1.6)

За формулою (1.7) розраховуємо середню швидкість руху рідини в трубопроводі

Обчислюємо число Рейнольдса у трубопроводі за формулою (1.8)

Оскільки і , то перекачування відбувається в зоні гідравлічно-гладких труб турбулентного режиму і коефіцієнт гідравлічного опору визначаємо за формулою (1.10)

Втрати напору на тертя визначаються за формулою (1.14)

Загальні втрати напору в трубопроводі визначаються за формулою (1.15)

За формулами (1.17) знаходимо коефіцієнти математичної моделі сумарної напірної характеристики головної насосної станції (ГНС)

Визначається напір на виході насосів ГНПС за формулою (1.16)

Обчислюємо максимально допустимий напір рідини з умов міцності трубопроводу за формулою (1.18)

Оскільки виконується умова (1.19) то напір рідини на початку ділянки трубопроводу (після регуляторів тиску ГНПС) приймаємо рівним максимально допустимому напору

Перевіряємо виконання рівняння балансу напорів при прийнятому значенні витрати рідини у трубопроводі. Для цього порівнюємо між собою напір рідини на початку ділянки трубопроводу і загальні втрати напору . Оскільки виконується умова (1.23)

то збільшуємо витрату рідини у трубопроводі.

В третьому наближенні задаємося значенням годинної продуктивності витрати, яка рівна .

Знаходимо секундну витрату за формулою (1.6)

За формулою (1.7) розраховуємо середню швидкість руху рідини в трубопроводі

Обчислюємо число Рейнольдса у трубопроводі за формулою (1.8)

Оскільки і , то перекачування відбувається в зоні гідравлічно-гладких труб турбулентного режиму і коефіцієнт гідравлічного опору визначаємо за формулою (1.10)

Втрати напору на тертя визначаються за формулою (1.14)

Загальні втрати напору в трубопроводі визначаються за формулою (1.15)

За формулами (1.17) знаходимо коефіцієнти математичної моделі сумарної напірної характеристики головної насосної станції (ГНС)

Визначається напір на виході насосів ГНПС за формулою (1.16)

Обчислюємо максимально допустимий напір рідини з умов міцності трубопроводу за формулою (1.18)

Оскільки виконується умова (1.19) то напір рідини на початку ділянки трубопроводу (після регуляторів тиску ГНПС) приймаємо рівним максимально допустимому напору

Перевіряємо виконання рівняння балансу напорів при прийнятому значенні витрати рідини у трубопроводі. Для цього порівнюємо між собою напір рідини на початку ділянки трубопроводу і загальні втрати напору . Оскільки не виконується умова (1.23)

то припиняємо розрахунок витрати рідини у трубопроводі.

Отже, пропускна здатність трубопроводу при трьох працюючих магістральних насосах і за температури перекачування (березень) становить .

За формулою (1.25) знаходимо ККД магістрального і підпірного насоса відповідно при заданій подачі

_{За формулами (1.36) і (1.37) знаходимо напори насосів (основного і підпірного відповідно) при роботі з продуктивністю}

Визначаємо ККД насосної станції

За формулою (1.26) знаходимо потужність спожиту насосами ГНПС