Расчет трубопроводов. 4. технологические расчеты трубопроводов

• Название: 4. технологические расчеты трубопроводов
• Дата: 09.09.2022
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: Расчет трубопроводов.doc
• Тип: Документы; #669693
• страница: 2 из 15

Типовые задачи по теме 4.1

Типовая задача 4.1

На устье фонтанной скважины поддерживают напор 85 м, (давление 0,67МПа).

Нефть плотностью 800 кг/м³, динамической вязкостью 20 мПа∙с транспортируется в однофазном состоянии по выкидной линии длиной 3000 м, диаметром 100мм к Спутнику, находящемуся выше устья скважины на 30м. Определить пропускную способность выкидной линии.

Решение:

Последовательно задаемся рядом произвольных значений Q.

; ;

; ;

; ;



;
Таблица 4.2

Результаты расчетов рекомендованных расходов и полученных расчетных величин

Qi, м3/с	ωi, м/с	Rei	λi	hтi, м	Hz, м
0,001	0,127	509,554	0,126	3,117	33,117
0,003	0,382	1528,662	0,042	9,350	39,350
0,006	0,764	3057,325	0,043	38,009	68,009
0,008	1,019	4076,433	0,040	62,882	92,882
0,012	1,529	6114,650	0,036	127,847	157,847

Типовая задача 4.2

Известен перепад давления на сборном коллекторе 3 МПа. Расход нефти равен 400 т/сутки. Разность высот отметок конца и начала коллектора равна 20 м, длина его 4 км. Плотность нефти равна 0,8 т/м³, вязкость 20∙10^-6 м²/с. Необходимо определить диаметр коллектора. Результат представьте в м вод. столба.

Решение:

Последовательно задаемся рядом произвольных значений d.

= м/с;

= ;

= ;

;



Таблица 4.3

Результаты расчетов

di, м	ωi, м/с	Rеi	λi	ΔPzi, МПа
0,05	2,949	7372,022	0,034	9,658
0,06	2,048	6143,351	0,036	4,153
0,1	0,737	3686,011	0,041	0,510
0,12	0,512	3071,676	0,043	0,305
0,15	0,328	2457,341	0,045	0,208

Типовая задача 4.3

На дожимной насосной станции (ДНС) в сепараторе первой ступени поддерживают давление 0,6 МПа. Длина сборного коллектора, идущего от «Спутника» до ДНС, 10 км и (внутренний) диаметр его 0,3 м. Сборный коллектор горизонтальный. Объем перекачиваемой нефти 3800 т/сутки, ее плотность 0,82 т/м³, вязкость 100 мм²/с. Определить необходимое начальное давление. Результат представить в м вод. столба.

Решение:

=

= ; = ;

= ;

P_н = Р_к + ΔP = 0,6 + 0,22 = 0,82МПа;
1Па = 9,81∙10^-4 кгс/см² ; 1 атм = 760 мм рт. столба = 1 кгс/см²=10 м вод. столба

P_н = 82 м вод. столба.


Задания для самостоятельной работы по теме 4.1.

Задача 4.1.

На ДНС в сепараторе первой ступени поддерживается определенное давление. Известна длина сборного коллектора, идущего от «Спутника» до ДНС, его внутренний диаметр, абсолютная эквивалентная шероховатость (Δ=0,1 мм), разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, количество перекачиваемой нефти, ее плотность, кинематическая вязкость.

Определить необходимый начальный напор.

Исходные данные

Задача 4.2.

Графоаналитически определить пропускную способность сборного коллектора, если известен начальный напор, длина коллектора, его внутренний диаметр, разность геодезических отметок, плотность и кинематическая вязкость перекачиваемой нефти.

Исходные данные
Задача 4.3.

Задан перепад давления на сборном коллекторе Р. Известны: массовый расход нефти G, плотность нефти  и ее кинематическая вязкость, разность высот отметок начала и конца коллектора Z, длина его L, шероховатость стенок трубы .

Определить диаметр коллектора для перекачки нефти.
Задача такого типа решается графоаналитическим способом, поскольку коэффициент гидравлического сопротивления  зависит от числа Рейнольдса, а, следовательно, и от неизвестного диаметра.
Алгоритм решения задачи 4.3.

1. 
   Задаемся несколькими диаметрами коллектора.
   

Далее для каждого диаметра:

2. 
   Находим по известному расходу нефти скорость течения, ф.4.3.
   
3. 
   Рассчитываем параметр Рейнольдса и определяем режим движения, ф.4.8.
   
4. 
   Если режим течения турбулентный, то определяем зону сопротивления.
   
5. 
   Рассчитываем по соответствующей формуле коэффициент гидравлического сопротивления, ф.4.9 – 4.12.
   
6. 
   Вычисляем потери давления c учетом разности высот начала и конца трубопровода, ф.4.7.
   
7. 
   Строим график Р_Z = (d).
   
8. 
   Используя этот график и заданный перепад давления, определяем требуемый диаметр коллектора.
   

Таблица 4.6

Форма таблицы для построения графика по результатам расчетов

d, м	W, м/с	Re		PZ, МПа
0,05	2,93	7325	0,034	9,48
0,06	2,05	6150	0,036	4,48
0,10	0,74	3700	0,041	0,52
0,12	0,47	2820	0,043	0,29
0,15	0,34	2550	0,046	0,22