Расчет трубопроводов. 4. технологические расчеты трубопроводов
 Скачать 0.87 Mb.
|
Типовая задача по теме.4 2Типовая задача 4.4 В начало сборного коллектора длиной 10 км, диаметром 0,2 м подают товарную нефть в количестве 180 т/ч, вязкостью 20 мПа∙с и плотностью 800 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках, соответственно, 20 т/ч, 50 т/ч, 100 т/ч. Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие 4000 м, 200 м, 3000 м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 1,6 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.Решение: Алгоритм решения данной задачи заключается в представлении сложного трубопровода состоящего из нескольких участков, различающихся по величине расходов. Каждый участок рассчитывается отдельно как простой трубопровод (см задачу 4.1.). Общий перепад давления равен сумме потерь давления по участкам. Вначале определяют скорость нефти до первой точки отбора  =  Режим движения на данном участке турбулентный, так как  = (зона Блазиуса).Коэффициент гидравлического сопротивления λ определяют для каждого участка в отдельности.  = ;Потери давления на первом участке определяют по формуле:  =  Для определения потерь давления на втором участке вначале рассчитывают скорость потока нефти  = Режим движения на данном участке турбулентный, так как  =  ;Потери давления на втором участке  Аналогично скорость нефти на третьем участке:  = Режим движения на данном участке турбулентный, так как  = Коэффициент гидравлического сопротивления   ;Потери давления на третьем участке  Скорость нефти на четвертом участке = Режим движения на данном участке:  = Коэффициент гидравлического сопротивления  ;Потери давления на четвертом участке  Общий перепад давления получают при сложении перепадов на отдельных участках ΔР=∑Рi= 0,875 + 0,037 + 0,278 + 0,049 = 1,24 МПа Типовая задача 4.5. На нефтепроводе диаметром 500 мм, перекачивающем 70,0 т/ч нефти с плотностью 820 кг/м3 и вязкостью 0,4 см2/с, имеется сдвоенный участок из труб с внутренним диаметром 300 мм и 500 мм одинаковой длины. Определить расходы и гидравлический уклон на сдвоенном участке. Решение: Объемный расход нефти в трубопроводе равен  Режим движения нефти в трубопроводе, исходя из значения числа Рейнольдса:  = – ламинарныйПредполагая режим движения в трубах на сдвоенном участке ламинарным, определяем расход   и по параллельной трубе диаметром d1 Q1 = Qт - Q2 = (23,7 – 1,39)∙10-3= 2,72∙10-3 м3/с Гидравлический уклон в трубопроводе   Гидравлический уклон на сдвоенном участке определяют:   Проверка принятого режима движения на сдвоенном участке   Режим выбран правильно. Зная режим движения и длины параллельных участков, легко определяют коэффициенты гидравлических сопротивлений λ и потерь напора на трение. Задания для самостоятельной работы по теме 4.2 Задача 4.4 В начало сборного коллектора длиной 10 км, диаметром 0,2 м подают товарную нефть в количестве 180 т/ч, вязкостью 20 мПа∙с и плотностью 800 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках, соответственно, 20 т/ч, 50 т/ч, 100 т/ч. Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие 4000 м, 200 м, 3000 м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 1,6 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.Исходные данные Задача 4.5 По трубопроводу перекачивается известное количество жидкости с известной плотностью и вязкостью. Для снижеия потерь напора на части его длины предложено или увеличить диаметр трубы (врезать вставку) или подключить лупинг такой же длины. Пренебрегая местными сопротивлениями, определить, в каком варианте потери напора на участке трубопровода снизятся в большей степени. Рекомендации. Поскольку длина лупинга и вставки одинакова, целесообразно сравнтвать гидравлические уклоны трубопровода, лупинга и вставки. Исходные данные Алгоритм решения задачи 4.5 1. Вычисляем объемный расход нефти:  2. Рассчитываем скорость движения в трубопроводе:  3. Рейнольдс:  4. Определение режима движения и зоны сопротивления. Каждому режиму движения соответствуют коэффициенты формулы Лейбензона. (таблица 4.1.) 5. Рассчитываем гидравлический уклон трубопровода:  6. Скорость движения во вставке: Расход через вставку равен расходу в трубопроводе, поэтому:  7. Рейнольдс:  8. Определение режима движения и выбор зоны сопротивления во вставке. 9.Расход через лупинг  10.Скорость в лупинге:  11. Рейнольдс:  12. Определение режима движения и выбор зоны сопротивления для лупинга. 13.Если режимы движения и зоны сопротивления в трубопроводе, вставке и лупинге одинаковы, тогда:определяем гадравлические уклоны вставки и лупинга. (Если нет- решение прекращаем, требуется изменить диаметры лупинга или вставки) 14.Гидравлический уклон вставки:  14.Гидравлический уклон лупинга:  15. Сравниваем величину снижения потерь напора при вставке и при лупинге:  и  Если nВ > nЛ при вставке, если nВ < nЛ при лупинге. |