- •Пример: Технологический расчет нефтепровода.
- •1. Определение характеристик перекачиваемого продукта
- •2. Выбор конкурирующих диаметров нефтепродуктопровода
- •3. Выбор основного насосно - силового оборудования
- •4. Определение расчетного давления, материала труб и механический расчет по конкурирующим вариантам
- •5. Определение полных потерь напора в трубопроводе и число нефтеперекачивающих станции для каждого варианта
- •6. Определение капитальных и эксплуатационных затрат по трем вариантам
- •7. Сравнение этих вариантов по приведенным затратам и выбор наилучшего варианта
- •Т.К. Приведенные затраты наименьшие для диаметра 920 мм, рассчитаем вариант для транспортировки нефти ø 820 мм.
- •Таким образом по минимуму приведенных затрат оптимальным будет вариант с диаметром 920 мм и 5 нпс.
Пример: Технологический расчет нефтепровода.
Исходные данные:
1) Пропускная способность нефтепровода: G = 44 млн. т. / год;
2) Длина трубопровода: L = 654 км;
3) Геодезические отметки начального и конечного пунктов: Z 1 = 142 м; Z 2 = 189 м;
4) Расчетная температура перекачки: t = 13 ºС;
приволжская нефть
1. Определение характеристик перекачиваемого продукта
а) Плотность нефтепродуктов определяем по следующей формуле:
ρ t = ρ 20 - ζ* ( t - 20 ºС ) ,
где: ρ t - плотность нефтепродуктов для заданной температуре;
ρ 20 - плотность нефтепродуктов при 20 ºС кг/м3;
t - расчетная температура перекачки нефтепродуктов;
ζ = ( 1,825 - 0,001315 * ρ 20)
На основании таблицы № 2 - «Теплофизические свойства некоторых нефтей и нефтепродуктов» плотность для керосина принимаем равной 832 кг/м ³.
ζ =( 1,825 - 0,001315 * 823) = 0,742755;
ρ 13 = 832 кг/м ³ – 0,742755* (13 ºС - 20 ºС ) = 828,199285 кг/м ³
б) Кинематическая вязкость определяется по формуле Филонова - Рейнольдса :
ν = ν 0 * ехр ( - u * ( t - t 0 ) ;
u = ln (ν 1 / ν 2 ) / (Т 1 - Т 2 ) ;
Из таблицы берем Т1 = 293 К, Т2 = 303 К, υ1 = 0,0835*10-4 м2/с и υ2 = 0,0509*10-4 м2/с.
u = ln (0,0835 / 0,0509) / (293 - 303 ) = 0,049498371
ν = 0,0835*10-4* ехр ( - 0,049498371 * ( 13 - 20 ) = 0,118077 *10-4 м2/с = 0,0000118077 м2/с
2. Выбор конкурирующих диаметров нефтепродуктопровода
Выбор внешнего диаметра нефтепродуктопровода производится на основании пропускной способности данного трубопровода. На основании таблицы № 3 выбираем диаметр нефтепродуктопровода равным 1020 мм.
На основании таблицы № 3 выбираем два ближайших диаметра для нефтепродуктопровода равными соответственно 920 мм и 1220 мм.
3. Выбор основного насосно - силового оборудования
Для выбора насосно - силового оборудования пропускную способность нефтепровода переведем в м³/час и в м³/c:
Q час= G / ρ t / 350/24;
Q с= Q час / 3600
где : G - пропускная способность для данного нефтепровода;
ρ t - плотность перекачиваемой нефти при заданной температуре;
Q час= 44000000 (т / год) / 0,828199285 (т/м ³) / 350 дней / 24 час = 6324,679739 м ³ / час
Q с = 6324,679739 (м ³ / час) / 3600 = 1,756855 м ³ / c.
На основании полученного расхода в таблице № 4 «Техническая характеристика насосов» выбираем магистральный насос типа HM (спиральный) марки HM 7000 - 210. Данный насос имеет следующие технические характеристики:
подача - 1,944 м ³ / с;
напор - 210 м;
дополнительный кавитационный запас - 52 м;
КПД - 89 %;
По графику определяем напор при заданном расходе = 215 м
В качестве подпорного насоса выбираем насос типа НМП 5000-115, со следующими техническими характеристиками:
подача - 1,389 м ³ / с;
2) напор - 115 м;
3) дополнительный кавитационный запас - 3,5 м;
4) КПД - 85%