МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Телефон: (846) 2784-311. Факс (846) 2784-400. E-mail: rector@samgtu.ru

Кафедра «Трубопроводный транспорт»

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

« Насосы и перекачивающие станции »

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

Составил: доцент

В.И. Пименов

Самара

2013

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

Определение требуемого напора на выходе НПС (H_ст),

Гидравлический расчет магистрального нефтепровода при заданной пропускной способности трубопровода

Часовая производительность нефтепровода расчётная, м³/час определяется по формуле:

(10)

Секундная производительность нефтепровода расчётная, м³/с определяется по формуле: Q^с_р = Q_p / 3600 (11)

С корость течения нефти, м/с при производительности, равной пропускной способности, вычисляется по формуле:

где Q^с_р – секундный расход, м³/с;

W- фактическая скорость течения нефти в трубопроводе

D- внутренний диаметр трубопровода, [м] .; D= D_н – 2

D_н - нар. диаметр труб, мм

 - толщина стенки труб, мм

Ч исло Рейнольдса составит:

ν_р –расчетное значение кинематической вязкости [м²/сек]

Коэффициент гидравлического сопротивления в соответствии с рассчитанным числом Рейнольдса составит:

при числах от 2800 до по формуле:

(А3)

при числах от до по формуле:

(А4)

Предельные значения , и значения приведены в таблице 1

Наружный диаметр, мм
530	73 000	3 200 000	0,0130
720	100 000	4 500 000	0,0124
820	110 000	5 000 000	0,0123
920	115 000	5 500 000	0,0122
1020	120 000	6 000 000	0,0121
1220	125 000	6 800 000	0,0120

Гидравлический уклон в заданных условиях составит:

(3.14)

где - коэффициент гидравлического сопротивления;

- ускорение силы тяжести (= 9,81 м/с).

Суммарные потери в (требуемый напор на выходе НПС) будут равны

H_ст =i L + ∆z + hк (3.15)

где ∆ z - разность геодезических отметок между конечной и начальной точками трубопровода, м

hк – необходимый конечный напор, м

L- длина трубопровода, м

Суммарные потери в (требуемый напор НПС) не должны превышать допустимого рабочего давления на выходе НПС

Таблица 2

Производительность нефтепровода, млн.т/год	Диаметр (наружный), мм	Рабочее давление
		МПа	кгс/см2
4-9	530	5,3-6,1	54-62
7-13	630	5,1-5,5	52-56
11-19	720	5,6-6,1	58-62
15-27	820	5,5-5,9	56-60
23-55	1020	5,3-5,9	54-60
41-90	1220	5,1-5,5	52-56

Определение суммарного требуемого дифференциального напора работающих основных насосов (Hнас)

Суммарный требуемый дифференциальный напор работающих основных насосов (H_нас) определяется по требуемому напору на станции за регуляторами (H_ст) с учетом потерь напора от первого насоса до выхода регуляторов (h_к) и за вычетом напора на входе первого насоса станции (h_подп):

+ h_вых, (6.1)

где: Н_ст – требуемый напор на выходе станции определяемый по результатам гидравлического расчета, м;

Н_нас – требуемый дифференциальный напор насосов станции, м;

h_к – гидравлические потери от первого насоса и до выхода регуляторов, h_к ≈ 20-30 м;

h_{вых -} гидравлические потери от регуляторов и до выхода НПС, h_вых≈ 5-10 м;

h_подп – напор на входе первого насоса станции, м.

Напор на входе первого насоса (h_подп) должен быть не менее величины, обеспечивающей бескавитационную работу насоса:

Величина напора на входе первого насоса, с учетом потерь на входе станции связана с напором на входе станции формулой:

, (6.5)

где: Н_вх – напор на входе НПС, м;

h_вх – гидравлические потери от входа НПС до входа в первый насос

Напор на входе НПС определяется по допустимому рабочему давлению на входе

Н_вх = p /_н٠g (6.6)

Р - допустимое рабочее давление на входе, Па

- плотность перекачиваемой нефти

Выбор применяемых насосов

Выбор применяемых насосов производится в соответствии с расчётной часовой производительностью нефтепровода, марки насоса и размером ротора насоса в соответствии с Порядком определения требуемых характеристик насосных агрегатов (приведен ниже на стр. 9)

Напор, создаваемый насосами при заданной подаче, определяют по их характеристикам графически или аналитически.

Напорная характеристика центробежных насосов магистральных нефтепроводов (зависимость напора Н от подачи Q) имеет вид полого падающей кривой (рис. 6.1) и аналитически может быть представлена выражением

(1.12)

где a, b, – постоянные коэффициенты.

Таблица 3

Основные параметры магистральных насосов серии нм

Марка насоса	Ротор	Диапазон изменения подачи насоса, м3/ч	Номинальные параметры
			Подача, м3/ч	Напор, м	Доп. Кавит. запас, м	К.П.Д.,%
НМ 1250-260	0,7·Qн	650 – 1150	900	260	16	82
	1,0·Qн	820 – 1320	1250		20	82
	1,25·Qн	1100 – 1800	1565		30	80
НМ 2500-230	0,5·Qн	900 – 2100	1250	230	24	80
	0,7·Qн	1300 – 2500	1800		26	82
	1,0·Qн	1700 – 2900	2500		32	85
	1,25·Qн	2400 – 3300	3150		48	85
НМ 3600-230	0,5·Qн	1300 – 2600	1800	230	33	82
	0,7·Qн	1600 – 2900	2500		37	85
	1,0·Qн	2700 – 3900	3600		40	87
	1,25·Qн	3600 – 5000	4500		45	84
НМ 7000-210	0,5·Qн	2600 – 4800	3500	210	50	80
	0,7·Qн	3500 – 5400	5000		50	84
	1,0·Qн	4500 – 8000	7000		60	89
	1,25·Qн	7000 – 9500	8750		70	88
НМ 10000-210	0,5·Qн	4000 – 6500	5000	210	42	80
	0,7·Qн	5500 – 8000	7000		50	85
	1,0·Qн	8000 – 11000	10000		70	84
	1,25·Qн	10000 – 13000	12500		80	88

Рисунок 6.1 - Выбор типа насоса по условию соответствия рабочей зоны насоса и заданной производительности трубопровода

Таблица 4