КУРСОВАЯ РАБОТА
Определить оптимальные режимы работы МН и параметры циклической перекачки для обеспечения суточной производительности Gсут для нефти с расчётной температурой Tср (см. таблицу 1). При этом должны выполняться условия по давлению на входе и выходе НПС, а также отсутствовать самотечные участки между НПС (допускается присутствие самотечного участка между НПС-3 и КП). Профиль МН приведен в таблице 2, а его технологические параметры в таблице 3.
СОДЕРЖАНИЕ
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1 Расчётные свойства нефти
1.2 Насосно-силовое оборудование
2 ТЕХНОЛОГИЧЕССКИЙ РАСЧЁТ
2.1 Методика технологического расчёта
2.2 Определение максимально возможной пропускной способности МН и влияние рельефа на режимы перекачки
2.3 Расчёт режимов работы МН
2.4 Анализ результатов расчёта режимов
3 ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ
3.1 Определение рациональных режимов эксплуатации
3.2 Построение границы рациональных режимов
3.3 Определение параметров циклической перекачки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Исследование МН на максимально возможную пропускную способность
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Напорная характеристика трассы МН
ПРИЛОЖЕНИЕ В Исследование МН на наличие перевальных точек
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Граница рациональных режимов эксплуатации
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Распределение напоров (для выбранных режимов)
Таблица 1
|
Вариант |
Tp, °С |
ρ20, кг/м3 |
ν20, сСт |
ν50, сСт |
Tнк, °С |
Gсут, тыс.т/сут |
|
28 |
5,5 |
860 |
7,83 |
3,41 |
64 |
87,4 |
Таблица 2
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
320 |
340 |
360 |
380 |
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
|
|
28 |
200 |
191,5 |
153,3 |
170 |
164 |
120,5 |
134 |
143 |
132 |
90 |
91,9 |
160 |
170,5 |
132 |
165 |
178 |
150 |
153,3 |
132 |
166 |
158 |
169 |
171,6 |
132 |
132 |
Таблица 3
|
№ |
Тип насоса/электродвигателя |
Dвн,, мм |
НПС-1 |
НПС-2 |
НПС-3 |
КП |
|||||||||||
|
подпорных |
основных |
Диаметры колёс, мм |
l, км |
Pвх, МПа |
Pвых, МПа |
Диаметры колёс, мм |
l, км |
Pвх, МПа |
Pвых, МПа |
Диаметры колёс, мм |
l, км |
Pвх, МПа |
Pвых, МПа |
L, км |
Pк, МПа |
||
|
28 |
НМП5000-115 (2 параллельн. вкл.) СДН2-16-59-6 |
НМ10000-210 СТДП8000-2БУХЛ4 |
1000 |
Подп.840х2 500х2(1,0) 465х4(1,0) |
0 |
– |
7,2 |
460х1(1,0 обточ.) 465х3(1,0) |
160 |
0,55 |
7,2 |
460х1(1,0 обточ.) 465х3(1,0) |
320 |
0,55 |
6,4 |
460 |
0,45 |
Исходные данные:
§ Производительность нефтепровода GГ=87,4 тыс.т/сут;
§ Протяженность нефтепровода L=460 км;
§ Разность геодезических отметок Dz=zК-zН =132-200=-68 м;
§ Средняя расчетная температура перекачки tР=5,5°С (Tр=278,5К);
§ Плотность нефти при температуре 293К (20°С) r293 =860 кг/м3 ;
§ Вязкость нефти при 293К (20°С) n293=7,83 сСт( мм2/с;)
§ Вязкость нефти при 323К (50°С) n323 =3,41 сСт( мм2/с.)
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1 Расчётные свойства нефти
§ Расчетная плотность при температуре Т=ТР определяется по формуле
где x=1,825 – 0,001315×r293 – температурная поправка.
x=1,825 – 0,001315×860=0,6940кг/(м3∙К);
rТ=860+0,6940×(293-278,5)=870,06 кг/м3.
§ Расчетная кинематическая вязкость нефти определяем по формуле Вальтера (ASTM)
где nТ – кинематическая вязкость нефти,
мм2/с;
А и В – постоянные коэффициенты, определяемые по двум значениям вязкости n1 и n2 при двух температурах Т1 и Т2
мм2/с.
1.2 Насосно-силовое оборудование
Определяем расчетную часовую производительность нефтепровода, определяемой при r=rТ по формуле
где Nр – расчетное число рабочих дней,
принимаемое равным 350 сут./год.
м3/ч.
Имеются:
§ магистральный насос НМ10000-210;
§ подпорный насос НМП5000-115.
Задаваясь разными значениями диаметров рабочих колес D2, определим напоры, развиваемые насосами при расчетной производительности перекачки. Для этого воспользуемся уравнением напорной характеристики насоса h=a-b×Q2.
§ напор магистрального насоса (D2=465 мм) hМ=264,5х(460/470)2-8,6302×10-7× Q12;
§ напор магистрального насоса (D2=460 мм) hМ=264,5х(465/470)2-8,6302×10-7× Q12;
§ напор магистрального насоса (D2=500 мм) hМ=293,7х(500/505)2-8,7878×10-7× Q12;
§ напор подпорного насоса (D2=840 мм) hП=151,8-1,276×10-6×Q12.
2 ТЕХНОЛОГИЧЕССКИЙ РАСЧЁТ
2.1 Методика технологического расчёта
Рассмотрим режимы перекачки с различными работающими магистральными насосами на каждой НПС табл. 4.
Таблица 4 – Режимы перекачки
|
Режим |
Кол-во МНА |
НПС-1 |
НПС-2 |
НПС-3 |
|||||||||||
|
500 |
465 |
460 обточ |
465 |
460 обточ |
465 |
||||||||||
|
А |
А |
В |
В |
В |
В |
С |
D |
D |
D |
E |
F |
F |
F |
||
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
3 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
6 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
7 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
8 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
11 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
12 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
……………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||
|
598 |
14 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 –насос работает;
0 – насос не работает.
Получается 598 возможных вариантов включения насосов, обеспечивающих перекачку.
2.2 Определение максимально возможной пропускной способности МН и влияние рельефа на режимы перекачки
Производительность нефтепровода на каждом режиме определим из решения уравнения:
;
.
принимаем 
и
методом последовательных приближений определяем производительность для каждого режима. Расчет
производим с использованием программы Microsoft Office Excel. Результаты расчетов сведены в
таблицу (приложение А)
2.3 Расчёт режимов работы МН
Вычислим напор, развиваемый перекачивающими станциями.
, где n – количество подпорных агрегатов, работающих
параллельно (n=2).
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
, где 
- напор перед станцией,
создаваемый предыдущей станцией;
- напор, создаваемый
насосной станцией;
- максимально допустимый
напор, создаваемый станцией;
- напор перед насосной
станцией, необходимый для обеспечения кавитационного запаса;
- напор в конце линии.
Данные сведены в таблицу (Приложение Б)
Выбираем режимы перекачки, напор которых соответствует необходимому
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.