Демонтаж бетона: rezkabetona.su

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

- 3000.0.43 3.

60-384,2-10;

Переходное число Рейнольдса по формуле (3.17)

Re„ =3,16-10-109-°° =75557.

Так как Re„ < Re„, то пересчет напорной характеристики необходим. По формулам (3.19) коэффициент пересчета напора

а коэффициент пересчета подачи

Icq =0,936=0,906. По аналогии для подпорных насосов находим:

Re„= 43753; Re„= 73262; к„= 0,971; =0,957.

9. Проверяем правильность предварительного выбора насосов. Для основных насосов:

0,8 - Kq - Q„„„ = 0,8 • 0,906 2500 = 1812 м7ч;

1,2 •Kq-Q„„„ =1,2-0,906-2500 = 2871 м/ч.

Так как 1812 < 2531 < 2718, то тип основных насосов выбран правильно. Для подпорных насосов

0.8-Iq-Qho 0.8-0,957-2500 = 1914 м/ч,

1>2-Kq-Q„„„ =1,2-0,957-2500 = 2871 м/ч.

Так как 1914 < 2531 < 2871, то тип подпорных насосов также выбран правильно.

10. Коэффициенты напорных характеристик насосов по формуле (3.21): для НМ 2500 - 230

Н, =0,936-287,9 = 269,5 м;

в =9,47-10--- = 10,8-10- ч7м5. 0,906

для НПВ 2500 - 80

Н =0,971-113,3 = 110,0 м;

в =5,36-10--- = 5,68-10-* ч7м5. 0,957

П. Напоры насосов при перекачке смеси по формуле (3.1): Ьмн„ = 269,5 -10,8 -10- - 2531 = 200,3 м;

Н2,„ = 110,0 - 5,68 -10- - 2531 = 73,6 м.

12. Рабочее давление головной насосной станции при перекачке смеси по формуле (5.4) при т„„ = 3

р = 918-9,81-(3-200,3+ 73,6) = 6,07-10 Па

Так как Р<6,4 МПа, то количество основных насосов на станциях выбрано правильно.

13. Напор одной насосной станции по формуле (5.30)

Н„ = 3-200,3 = 600,9 м

14. Определим режим течения смеси в трубопроводе. Внутренний диаметр трубопровода по формуле (5.6)

d = 0,72-2-0,009 = 0,702 м Средняя скорость перекачки по формуле (5.8)

4-0,703

7 = 1,82 м/с

3,14-0,702 Число Рейнольдса по формуле (5.10)

Re =У3325

384,2-10

Так как течение соответствует зоне гидравлически гладких труб турбулентного режима, то в формуле (5.16) р = 0,0246; m = 0,25.

15. Потери напора на трение и местные сопротивления при перекачке высоковязкой нефти в том же режиме, что и смеси

h„=l,02-0,0246»"(»»-»:r-"""""-5916 м

0,702"

16. Расчетное число насосных станций по формуле (7.74)

„-6.0,25-0,l

5916--Т- +30+ 1(40-73,6)

(1-0,1)-

600,9

= 10,9

17. Напор, необходимый для перекачки смеси Н=Н„ -п = 600,9-10,2 = 6129 м



18. Так как основные затраты электроэнергии на перекачку связаны с работой насосов НМ 2500 - 230, то в формуле (7.88) используется их к. п. д. Произведем его пересчет с воды на высоковязкую нефть.

Для НМ 2500 - 230 коэффициенты в формуле (3.3):

Со=6,86-10- С, =7,11-10- ч/м; =-15,63-10- чУшК По формулам (3.20):

Re. =0,224-10 -109° = 135713 ;

=1,33-109-* =0,288. Коэффициенты пересчета к. п. д. по формуле (3.19)

135713

K„=l-0,2881g

24063

= 0,784

Коэффициенты в уравнении (3.3) для случая перекачки смеси по формулам (3.21)

= 0,784-6,86-10- Q„ = 7,11-10

0,784 0,906

ч/м;

С, =-15,63-10-- = -14,93-10- чУи. 0,906

Величина к. п. д. основных насосов при перекачке смеси в соответствии с формулой (3.3)

п =5,38-10-+6,15-10--2531-14,9310--2531 =0,654

19. Мо1Ц1Юсть, потребляемая при перекачке смеси, по формуле (7.76) 918-9,81-0,73-6129

= 59,3-10" Вт

0,654

20. Суточный объем перекачки высоковязкой нефти

V, =2278-24 = 54672 м.

21. Объем резервуарного парка головной насосной станции для высоковязкой нефти

V„ =2-54672 = 109344 м.

22. По табл. 1.15 для случая строительства насосных станций на новой площадке находим С..„=8077 тыс. руб, С„.,=2170 тыс. руб и подставляем в формулы (7.77), (7.89)

=[8077 + 2170-(10,9-1)] (0,12 + 0,098) + +20 -10--109344-(0,12 + 0,108) +

+10~ - 59,3 -1ОЧЗ9 + 8400 - 0,011) -10- = 14782

тыс.руб год

П = 14782 + 2 • 0,1 - 54672 - 20 -10- - (0,12 + 0,108) =

тыс. руб

=14832

23. Расчеты при других величинах концентрации разбавителя выполняются аналогично. Их результаты приведены в табл. 7.5.

Таблица 7.5

Влияние концентрации разбавителя на технико-экономические показатели нефтепровода


v,„ , мм/с

QcM, м/с

Игом , М

N, , тыс, кВт

П, млн. руб/год

700,0

0,633

199,7

74,6

44,1

11242

0,01

659,2

0,639

199,9

74,6

44,0

10795

0,02

620,8

0,646

200,9

74,6

43,6

10280

0,03

584,7

0,653

200,1

74,6

41,4

9568

0,04

550,6

0,659

201,3

74,5

60,9

14560

0,05

518,6

0,666

201,0

74,4

60,6

14477

0,06

488,4

0,673

200,6

74,2

60,2

14457

0,07

459,9

0,681

200,5

74,1

59,8

14438

0,08

433,2

0,688

200,5

74,0

59,6

14417

0,09

407,9

0,696

200,4

73,8

59,5

14583

384,2

0,703

200,3

73,6

59,3

14832

210,8

0,791

197,6

69,8

66,8

15871

Из выполненного расчета следует, что оптимальной в данном случае является концентрация разбавителя K., = 0,03.

Пример 7.12. Определить продолжительность полного вытеснения нефти вязкостью 0,005 м7с и плотностью 950 кг/м из участка трубопровода длиной 100 км, диаметром 0,513 м с Az = 20 м. На насосной станции установлены подпорные насосы НПВ 2500-80 (Н = 79,7 м; а = 0; в = 1 • 10" ч/и) и основные насосы НМ 2500-230 (Но = 281,5 м; а = 0; в = 8,32 10" чум), включенные последовательно. Максимально допустимое давление в нефтепроводе равно



6,4 МПа; остаточный напор равен 30 м. Вытеснение производится водой.

Решение

1. Полагая, что на насосной станции последовательно включены 3 основных насоса, вычисляем коэффициенты в ее напорной характеристике

А = 79,7 + 3 • 281,5 = 924,4 м; ; Б = 1 • 10- + 3 • 8,32 • 10-« = 26,0 • 10-« чУи = 93456 cVm.

2. Расход в трубопроводе в начале I этапа вытеснения по формуле (7.97а)

9,81-0,513

128-0,005 100000

м"

6,4-10 1000-9,81

-20-30

= 0,0064 - =23,0

3. Проверим справедливость допущения о ламинарном режиме течения нефти при начале ее вытеснения. Число Рейнольдса по формуле (5.10)

Re =

4-0,0064

= 3,18.

3,14-0,513 0,005

Так как Re < 2320, то режим принят верно. *

4. Проверим условие существования I этапа вытеснения. Напоры подпорного и основного насосов при подаче Qj по формуле (3.1):

Нз = 79,7 + О - 1 - 10< 2У = 79,7 м; h„„ = 281,5 + О - 26,0 • 10-< - 2У = 281,5 м. Следовательно, левая часть неравенства (7.100) равна

1000 - 9,81 - (79,7 + 3 - 281,5) = 9,07 • 10« Па. Так как Р,, < 9,07 - Ю*" Па, то допущение о существовании I этапа вытеснения подтверждается.

5. Расход в трубопроводе в конце I этапа вытеснения по формуле (7.97)

93456

924,4-

6,4-10 1000-9,81

= 0,054 м7с.

6. Средний расход в течение I этапа вытеснения по формуле (7.96)

Q,p , = 0,5 - (0,0064 + 0,054) = 0,0302 м7с.

7. Число Рейнольдса при течении воды и высоковязкой нефти с расходом Qj.p , по формуле (5.10):

Re, =

4-0,0302

Re2 =

3,14-0,513-1-10" 4-0,0302

= 95758; = 15,0.

3,14-0,513-0,005

8. Относительная шероховатость трубы и переходные числа Рейнольдса по формулам (5.12):

10 „ 500

£ = = 3,9-10-; Re, =-

513 • 3,9-10"

= 25641; Re„ =;

= 1282051.

3,9 10-

Так как Re, < Re, < Re,„ то вода движется в трубопроводе в зоне смещанного трения турбулентного режима. Нефть же движется в ламинарном режиме.

9. Коэффициенты гидравлического сопротивления по формулам (5.14), (5.11):

\ =0,11

3,9 • Ю-+

\0,25

95758

= 0,020;

2~ = 4,27.

15,0

10. Гидравлические уклоны при единичном расходе по формулам (7.95);

f:=-

r 3=0,0466 4 3,14-9,81-0,513 м

8-4,27

= 9,95

3,14-9,81-0,513 м"

11. Средняя плотность среды

р,р = 0,5 - (950 + 1000) = 975 кг/м.

12. Величины М, и N, по формулам (7.94):

950-9,81-0,0361-100000

м, =-2-= 5,68;

6,4-10-975-9,81-(20 + 30)

N 9.8Ьа000-0,265-950-0,0361) Ю" 6,4-10-975-9,81-(20 + 30)

13. Длина участка, занятого вытесняющей жидкостью к моменту окончания I этапа, по формуле (7.99)




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



Яндекс.Метрика