Хусаинов Рассчеты. Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

• Название: Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
• Дата: 05.04.2019
• Размер: 493.23 Kb.
• Имя файла: Хусаинов Рассчеты .docx
• Тип: Документы; #72729
• страница: 6 из 9

Затраты наперекачку

Общая сумма затрат на перекачкунефти:

З_пQLС_уд,

где Q – объем перекачки нефти по магистральному нефтепроводу, т;
L – протяженность участка магистрального нефтепровода, км;

Q ∙ L – транспортная работа (грузооборот) т·км;

С_уд – удельная себестоимость, то есть себестоимость перекачки 1 т нефти на 100 км, в руб. за единицу транспортной работы (100 т·км).

• Прибыль от реализации

Прибыль (убыток) от реализации (П_р) – это финансовый результат, полученный предприятием от основной деятельности; равен разнице между тарифной выручкой и затратами на транспортировку нефти по магистральным трубопроводам.

• Чистаяприбыль

После уплаты налога на прибыль и других платежей в бюджет оставшаяся часть прибыли – чистая прибыль (П_ч) остается в распоряже- нии предприятия и используется им самостоятельно.
ПРИМЕРРАСЧЕТА
Данные для технологического расчета магистрального нефтепровода

№ вари- анта	tп.н, C	ст = 20, кг/м3	ст = 20, ма∙с	Gг, млн т/год	L, км	nэ	, м	Число НПС
	-5,5	825	155	50	1500	3	1500	>nнс

Данные для построения профиля трассы нефтепровода

Расстояние l, км	0	100	200	300	400	500	600
Отметка z, м	50,0	187,5	287,5	250,0	375	587,5	650

Данные для расчета технико-экономических показателей работы нефтепроводного предприятия

Вариант	Тариф (Т), руб./100 т·км	Перекачка нефти (Пн), тыс. т
4	13,56	38776,4

9.1. Расчет основного магистрального насоса

1. 
   ВсоответствиисзаданнойпропускнойспособностьюМНП
   

G_г выберем его ориентировочные параметры.
Таблица 9.1.1

Ориентировочные параметры МНП

Пропускная способность (грузопоток) Gг, млнт/год	Диаметр наружный Dн, мм	Допустимое давление Рдоп , МПа
2,8	1220	5,8

2. 
   Определим расчетную толщину стенкитрубопровода  (с округлением до номинальной толщины стенки в большуюсторону):
   

Принимаем для расчета

К_н.м1 = 1,47; К_Н = 1,05.

K_у.р. ^{= 0,75 для I категориитрубопровода;}

Расчѐтное (допустимое) сопротивление стали на разрыв, МПа:

 _р



^K у.р.

^{р К}н.м1 ^{ К}н

= [510·0,75]/[1,47·1,05] = 247,89 МПа.

Принимаем  =16 м.

3. 
   Определим внутренний диаметртрубопровода
   

d_внD_н2

= 1220 2·16 = 1187 мм.

4. 
   Определим плотность перекачиваемойнефти
   

Таблица 9.1.2

Температурная поправка на плотность нефти

Плотность ст, кг/м3	Температурная поправка, kг     м3 OС
735,0 – 739,9	0,738

_t  _ст^{  (t}_п.н ^{ t}_ст ⁾ =825 – 0,738·( 5,5 20) = 843,81 кг/м³.

Определим расчетный часовойQ_ч и секундный Q_с расход нефти:



Принимаем К_п = 1,07 – для однотрубных (однониточных) нефтепроводов

Таблица 9.1.3 Нормативная годовая продолжительность (в сутках) работы МНП

Протяженность L, км	Диаметр нефтепровода DH, мм
	до 820 (включительно)	свыше 820
500	354 (352)	351 (349)

Q_с = Q_ч/3600 = 7569,59/3600 = 2,1 м³/с.

5. 
   Скорость перекачки V:
   

V ^QсSпрох

_ Q_с

 d_вн² / 4

_ 4Q_C

 d_вн²

= [4·2,1]/[3,141·1188²] = 1,89 м/с.

6. 
   Всоответствиисрасчѐтнойчасовойпропускнойспособностью Q_ч выберем марку основного магистрального насоса(НМ).
   

Таблица 9.1.4 Технические характеристики насосов серии НМ

Типо- раз- мер насоса	Номинальный режим на воде						Число ступеней (рабочих колѐс),nк
	Подача QO.H, м3/ч	Напор НО.Н, м	Частота вращения, n, об/мин	Допуст. кавитац. запас hдоп. Н, м	КПД он,%	Мощость привода (эл/двиг.) NО.Н, кВт
Насосы спиральные одноступенчатые с двухсторонним подводом жидкости к рабочему колесу n ВС = 1
НМ 500-300	500	300	3 000	4,5	80	500	3

7. 
   Рассчитаем подачу насоса в оптимальномрежиме:
   

^Qмвопт

 ^{ c}_1в^/(2c_2в⁾ = [2*10^-4]/[2·(*10^-8)]=8130 м³/ч,при

которой максимальный к.п.д. на водеравен:

^м.в
max

c_0в

• 
  ^c1в^Qм вопт
  

2

• 
  
  • 
    с_2вQ
    
  
  м вопт
  

=-0,33·10^-2+27·

·10^-4·633213·10^-8·633² = 0,85.

8. 
   Определим границы рабочейобласти
   

Q_л = 0,8 Q_мвопт = 0,8·8130 = 6504 м³/ч;

Q_п =1,2 Q_мвопт = 1,2 ·8130 = 9756 м³/ч.

9. 
   Определим аналитическую зависимость напора, развиваемо- го насосом от его подачи по двум точкам (Q₁, H₁) и (Q₂,H₂):
   

H_{м в}  h_{м в}  b_{м в} Q² = 318,8  (3,85·10^-5 ·5000²) = 258,64 м,

где h_мв = [263·9756² 187·6504²]/[9756² 6504²] = 323,8 м;

b_мв = [263 187]/[9756² 6504²] = 0,00000144 ч²/м⁵.

Напор, развиваемый насосом на воде в оптимальном режиме:

^Hм в

опт ^hмв

• 
  ^bмв^Qмв
  

_опт ² = 323,8 (0,00000144·10^-5 ·7569,59²) = 241,29 м.

10. 
    Оценим правильность вычислениякоэффициентов
    

F (Q_о.н ) H_о.н ^Hо.н

 100%=│[253,24210]/[210]│·100%=0,2%≤
5 %.

1. 
   Расчет подпорного магистральногонасоса
   

Выбираем подпорный насос НПВ 5000 115.

1. 
   Определим подачу подпорного насоса в оптимальномрежиме
   

^Qпопт

 ^{ c}_1в^/(2c_2в⁾= [2,75·10^-4]/[2·( 2,69·10^-8)] = 5111 м³/ч.

2. 
   Определим максимальный к.п.д. наводе
   

^м.в
max

c_0в

• 
  ^c1в^Qп вопт
  

2

• 
  
  • 
    с_2вQ
    
  
  п вопт
  

= 12,9·10^-2 + 2,75·10^-4·5111

2,69·10^-8·5111² = 0,83.

3. 
   Напорная характеристика подпорных насосов в оптимальном режиме
   

H_пвопт= h_.пв+ a_пв∙ Q - b_пвQ²= 75,3 + 0·5111 0,940·10^-6·5111² =50,74 м.

4. 
   Определим аналитическую зависимость напора, развиваемого насосом от его подачи
   

H_пв= h _пв+ a_пв∙ Q -b_пвQ²= 75,3 + 0·5000 0,940·10^-6·5000² = 51,8 м.

2. 
   Пересчет характеристик основного и подпорного насосов с воды на вязкуюжидкость
   

Основной магистральный насос

1. 
   Определим кинематическую вязкостьнефти
   

_t=_t/_t= 0,159/843,81 = 2,03·10^-4 м²/с = 2,03 Ст,


где

_t _ст е^{ (tп.н tст )} = 155 ·10^-3· 2,7 ^{[0,025·(0,520)]}=158,6·10^-3 Па·с.

2. 
   Рассчитаем критическое значение вязкости перекачиваемой среды_п.
   

2 -4

Re_н  Re_п ^{(59137<70198), (}_t^_п^{), следовательно, характеристики} центробежного нагнетателя, построенные на воде, отличаются от характеристик нагнетателя, работающего на более вязкой жидкости, т.е. коэффициенты в уравнении:

пересчитываются.

^Hм в

опт ^hмв

• 
  ^bмв^Qмв
  

2

опт

Критическое значение вязкости нефти _п, выше которого необхо- дим пересчѐт напорной характеристики рассчитывается по формуле:

к

_п nD²

Re_п

= [3000·0,49²]/[70198]=1,03·10^-4 м²/с = 1,03 Ст.

3. 
   Определим коэффициенты пересчета напора К_Н,подачи
   

K_Q ^{и к.п.д. К}_^{насоса с воды на вязкую нефть:}

К_Н=10,1281·lg[70198/38506] = 0,965;

K_Q ^{= 0,9651,5=0,947;}

К_ = 10,37·lg[¹⁴⁸⁸⁸¹/38506] = 0,978,



где

Re ^{0,224105n0,384=0,224·105·138,73,384=148881,}

s

а_1,33 ^n-0,326 = 1,33·138,73^-0,326 = 0,26.

4. 
   Определим аппроксимационные коэффициенты при работе насоса на высоковязкойнефти:
   

^hм

_{ KH  hм в} = 0,965·323,8= 312,46;


^aм

 а<sub>мв

</sub>K_H


K

K_Q

^aмв


K




0,5




H

= 0;


^bм
b_мв ^H Q

^bм в


K




2

H
= [1,44·10^-6]/[0,965²] =1,54·10^-6;



K


2

^c0

^{ K}_ ^{ c}_0в = 0,978·2,25·10^-2 = 2,2·10^-2;


^c1
c

c_1в
 c

• 
  K_K_Q
  

_ K_

= 2·10^-4·[0,978/0,947] = 2,181·10^-4;
=  01,23·10^-8·[0,978/0,947²] = ·10^-8.

K

2 2в ₂

Q

^Нм

h_

b_

Q²

= 312,46 1,54·10^-6·8750² = 194,55 м при а_мв =

опт ^опт

0.

5. 
   Определим подачу основного насоса в оптимальном режиме при работе на высоковязкойнефти:
   

Q_{м v опт}  ^{ c}_1в ^/(2c_2в⁾ = [ 2·10^-4]/[2·( 01,23·10^-8)] = 8130,081 м³/ч.

6. 
   Определим максимальный к.п.д. основного насоса при работе на высоковязкойнефти:
   

^{м }max

c_0

c_1

• 
  Q_м
  

опт

с_2

2


Q

^мопт

= 2,25·10^-2 + 2·10^-

⁴·8130,081 01,23·10^-8·8130,081² =0,835.

7. 
   Напорная характеристика в оптимальномрежиме:
   

^Н

 h_  b_  Q²

= 312,46 (1,54·10^-6·8130,081²) = 210,68 м.

опт ^опт