Удельные энергозатраты на перекачку для условий примера 10.9

Номер режима	Производительность перекачки, м3/ч	Еуд, (кВтч)/т	Номер режима	Производительность перекачки, м3/ч	Еуд, (кВтч)/т
1	990,0	11,1	28	539,8	4,93
10	855,0	10,2	32	467,6	4,14
14	812,8	8,35	35	383,5	3,27
18	767,6	7,70	36	383,5	3,27
22	713,8	7,07	39	340,6	2,02
23	713,8	7,07

10. На основании данных табл.10.3 наносим на график (рис.10.3) величины удельных энергозатрат на перекачку при соответствующей производительности нефтепровода и проводим через них огибающую ломаную линию.

Как видно из рис.10.3, величины удельных энергозатрат, соответствующие режимам 10, 32, 35 и 36, находятся выше огибающей ломаной линии, что свидетельствует о неэкономичности этих режимов.

Рис.10.3. Зависимость удельных энергозатрат на перекачку

от производительности нефтепровода для условий примера 10.9

Таким образом, рассматриваемый нефтепровод может экономично работать только на режимах 1, 14, 18, 22, 23, 28 и 39.

11. Имея перечень возможных экономичных режимов перекачки, нетрудно вычислить продолжительность работы на каждом из них для выполнения планового задания.

Пусть, например, в течение месяца (τ_пл= 720 ч) необходимо перекачатьV_пл= 650000 м³нефти. При этом средняя производительность перекачки в этот период

.

Ближайшие к данной производительности экономичные расходы перекачки Q₁= 855 м³/ч иQ₂= 990 м³/ч.

По формулам (6.5) находим продолжительность работы нефтепровода на этих режимах

;.

Удельные затраты электроэнергии при такой работе по формуле (6.6)

.

Пример 10.10. Рассчитать давление на входе в первый (НПВ-1) по ходу подпорный насос для схемы перекачивающей станции, приведенной нарис.10.4. Перекачивается нефть, имеющая плотность 860 кг/м³и кинематическую вязкость 2510^–6м²/с, с расходом 1100 м³/ч насосами НПВ 1250−60. Принять, что наиболее удаленный резервуар Р1 находится на расстоянии 870 м от подпорного насоса, остальные величины:z_p= 5 м,z_пн= −1,5 м,k_э= 0,2 мм. Нефть, имеющая температуру начала кипения 315 К, перекачивается при температуре 293 К.

Решение

1. Средняя скорость нефти в трубопроводе по формуле (2.15)

во входном патрубке насоса

.

2. Числа Рейнольдса по формуле (2.17)

;.

Рис.10.4. Технологическая схема головной насосной станции

1 – подпорная насосная; 2 – узел учета; 3 – основная насосная; 4 - площадка регуляторов;

5 – площадка запуска внутритрубных инспекционных снарядов; 6 – резервуарный парк

3. Коэффициент гидравлического сопротивления в трубопроводе по формуле (2.21)

.

4. Гидравлический уклон и потери напора в трубопроводе

;.

5. Согласно технологической схеме, приведенной на рис.10.4, на пути нефти от резервуара до насоса имеют место следующие местные сопротивления: выход жидкости из резервуара; однолинзовый компенсатор; две задвижки; тройник с поворотом; два отвода 90°; фильтр; вход в вертикальный насос; диффузор; конфузор.

6. По формулам (9.7)-(9.14) вычисляем коэффициенты этих сопротивлений:

;

;

;

;

.

Остальные величины ξ принимаем по рекомендациям раздела 9: для выхода жидкости из резервуара ξ_вых= 0,92; для полностью открытой задвижки ξ_задв= 0,15; для фильтра ξ_ф= 2,2; для тройника с поворотом ξ_тр= 3,0.

Таким образом, сумма величин коэффициентов местного сопротивления

7. Суммарные потери напора на местных сопротивлениях по формуле (2.32)

.

8. Напор на входе в насос по формуле (9.2), в которойH_взлпринимаем равной взливу «мертвого» остатка 0,3 м,

.

9. Давление насыщенных паров нефти при температуре перекачки

напор, соответствующий P_s,

.

10. Число Рейнольдса для насоса по формуле

.

Так как Re_н> 9330, то коэффициент сопротивления на входе в насос ξ_вх= 1,0.

11. Поправки к кавитационному запасу на температуру и вязкость по формулам (9.5)

;.

12. Допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти

Δh_доп.н= Δh_доп.в– 1,1(Δh_t–Δh_ν) = 2,2 – 1,1(1 – 0,019) = 1,21 м.

13. Правая часть неравенства (9.3)

.

Так как 11,5 > 6,64, то неравенство выполняется и, следовательно, всасывающая способность подпорного насоса обеспечена. Таким образом, давление на входе в подпорный насос составляет

P_вх= 11,5·860·9,81=97021 Па.