Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

менно найти истинное газосодержание ср и перепад давления Д/7. Указанная система уравнений имеет единственное решение.

Следует отметить, что приведенные методы определения А/? при расслоенном газожидкостном потоке в случае значительного волнообразования на границе раздела фаз дают заниженные значения перепада давления. Объясняется это тем, что одна из фаз, движущаяся с большей скоростью, представляет поток, частью границы которого является подвижная волновая поверхность с эквивалентной шероховатостью большей, чем шероховатость внутренней поверхности трубы. Этот факт никак не учитывается при определении Я по известным формулам.

заложения {hJDfj >2) коэффициент а« можно вычислять по формуле Форхгеймера

Коэффициент теплоотдачи от нефти к стенке трубы представляет собой отношение теплового потока в данном сечении трубы к разности между средней температурой нефти и температурой внутренней стенки трубы. Для определения коэффициента теплоотдачи от движущейся нефти (нефтепродукта) используют критериальные уравнения М. А. Михеева;

при ламинарном режиме (Re <2000)

Nu = 0,17 Р4 РгГ ОгГ (Рг,/ Рг j" при турбулентном режиме (Re, > 10*) Nu = 0,021 Re/* Pr°" (Pгf/PгJ"l

В области 2000 <Re <10* коэффициент теплоотдачи находят интерполяцией. В приведенных формулах величины с индексом / определяют при средней интегральной температуре нефти, а с индексом w~ при средней интегральной температуре внутренней стенки трубы. Средняя интегральная температура внутренней стенки трубы связана со средней интегральной температурой нефти соотношением

у т (Т - Гер /) l/oi

сра, - < ср f - - .

где R„ - внутренний радиус трубопровода; - наружный радиус /-Г0 слоя.

Параметры Рейнольдса (Re), Прандтля (Рг), Грасгофа (Gr) и Нус-сельта (Nu) равны соответственно

Re---; Рг- -р;

DI (Тер f - Тер ю)

1----- ёГ,

где W - средняя по сечению скорость течения нефти; v - коэффициент кинематической вязкости нефти; g-ускорение свободного падения; Ри - коэффициент объемного расншрения нефти.

При учете сопротивления теплоотдачи иа границе грунт - воздух можно применять формулу

In .1.

26;,!

принята равной 2,1 кДж/(кгК). Удельная теплоемкость углеродистых сталей н отложений парафина равна 0,5 и 2,9 кДж/(кг-К) соответственно.

Коэффициент теплопроводности нефти Х в зависимости от параметров перекачки-0,1-0,16 Вт/(м-К). Для уточненных расчетов применяют формулу Крего-Смита

Х = -{\~QM - 10-зТ). 9?

Средние значения коэффициентов теплопроводности стали и парафина составляют соответственно 46-50 и 2,5 Вт/(м-К).

Полный коэффициент теплопередачи К от нефти в окружающую среду зависит от режима движения жидкости и ее теплофизических свойств, термического сопротивления передаче теплоты в окружающую среду через антикоррозионную тепловую изоляцию, стенку трубы, отложения парафина и т. д.:

1 1 I , , I

у -In-f-. (8.1)

KD„ aiD,

где Z)fl и Од, - внутренний и наружный диаметр трубопровода соответственно; «1 - внутренний коэффициент теплоотдачи (от нефти к внутренней поверхности отложений или трубы); Я-у - коэффициент теплопроводности /-го цилиндрического слоя (отложений, металла трубы, изоляции и т. д.); D, - наружный диаметр /-го цилиндрического слоя; «2 - коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности нефтепровода в окружающую среду. Для трубопроводов большого диаметра (Од, >500 мм) величину К можно определить приближенно по формуле

где 6у - толщина у-го цилиндрического слоя.

Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности подземного трубопровода в окружающую среду характеризует термическое сопротивление грунта и теплоотдачу от его поверхности в атмосферу

D,{\ -faoBi)

где Хгр - коэффициент теплопроводности грунта; Bij -«„бУХгр - критерий Био; «в - коэффициент теплоотдачи от поверхности грунта

в воздух; с д/Ло - (0,5D) ; hg - глубина заложения трубопровода до его оси;

0l, = \n[2hJDfj + /i2hjDlj)-\ ].

В условиях высокой интенсивности теплоотдачи с поверхности грунта (большие значения Bij), а также при значительной глубине