ГНП. Исходные данные Рассмотрим мнп протяжённостью

• Название: Исходные данные Рассмотрим мнп протяжённостью
• Дата: 24.03.2023
• Размер: 236.93 Kb.
• Имя файла: ГНП.docx
• Тип: Документы; #1011391
• страница: 4 из 4

V. Расчет безкавитационной работыосновного насоса

Для нормальной (безкавитационной) работы основного насоса необходимо, чтобы минимальный подпор на входе в него h_вх превышал бы напор h_S , соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости P_S , на величину, равную разности допустимого кавитационного запаса и скоростного напора на входе в насос h_ck,


или

,
где - минимальное давление на входе в насос (в Па)

- соответствующий ему подпор (в метрах нефтяного столба);

- давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при температуре t = t _П.Н (Па)

- соответствующий давлению насещеных паров напор (м); - допустимый кавитационный запас, м.

- скоростной напор на входе насос, м;

V_вс.п– скорость жидкости во всасывающем патрубке основного насоса, м/с.
,
где S_пр.вс, D_вс.п – площадь проходного сечения (м²)

D_вс.п –внутренний диаметр всасывающего (приёмного) патрубка насоса (м, см. таблица 8).

1. 
   Определяем давление насыщенных паров перекачиваемой нефти:
   

где Т_П.Н = t_П.Н + 273, Т_Н.К – температура соответственно перекачиваемой нефти (t_П.Н приведена в табл. 1) и начала её кипения (в К), которая выбирается студентом самостоятельно в зависимости от конкретного типа добываемой нефти: Арланская - Т_П.К =308К; Бавлинская – 296; Мангышлакская – 330; Мухановская – 311; Ромашкинская – 316; Туймазинская – 298; Усть-Балыкская – 314.

2. 
   Определяем допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти и нефтепродуктов:
   

где - допустимый кавитационный запас основного насоса при работе на воде в номинальном режиме (см.табл. 7);

k_h – коэффициент запаса, k_h = 1,1…1,15;

, - поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой жидкости (в м).



где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости,

_вх – коэффициент местного сопротивления на входе в основной насос, вычисляемый по формуле:

Для основного насоса число Рейнольдса на входе в насос Re_вх рассчитываются по диаметру всасывающего патрубка насоса D_вс.п.
.

3. 
   Определяем минимального подпора h_вх на входе в первый по счёту основной магистральный насос НПС и соответствующего ему давления Р_вх
   

Р_вх = h_вх _tg

4. 
   Определяем рабочее давление на выходе из НПС Р_раб при последовательном включении в ней нескольких однотипных насосов серии НМ не превысит допустимого Р_доп., указанного в табл. 2. В противном случае следует пересчитать диаметры рабочих колёс, выбранных ранее основного и подпорного насосов.
   

Р_раб = Н_НС_tg = (H_вх + m_МН_М) _tg  P_доп ,
где Н_НС = H_вх +m_МН_М - суммарный напор, на выходе из насосной станции (НС);

m_М– число последовательно включаемых на каждой НПС основных магистральных насосов. (для насосов с подачей 500 м³/ч и выше последовательно включают не более трех насосных агрегатов при одном резервном);

- напор, создаваемый одним магистральным насосом при плановом режиме перекачки с расходом Q = Q_ч

Q_ч– часовой расход в трубопроводе (в м³/ч,)

H_вх – подпор на входе в первый по счету магистральный насос НПС при перекачке по схеме “из насоса в насос”;
VI. Определение напора на выходе из подпорного насоса

Для насосов с подачами от 1250 м³/ч и более при параллельном включении нескольких подпорных насосов (m_M=3):

при условии, что
,

Н_П =
К_П.Н - коэффициент, учитывающий потери напора в системе подводящих трубопроводов на участке «подпорная насосная-основная насосная», т.е. в обвязке ГНС, которые составляют от 30% до 50% от величины h_ВХ , принимаем К_П.Н = 1,4).

Для основного и подпорного насосов у словие Р_РАБ = Н_НС _tgP_ДОП

выполняется, следовательно, выбранные нами насосы подходят.
VII. Подбор электродвигателя для основного насоса




где - необходимая мощность электродвигателя (привода) насоса, обеспечивающая плановый режим перекачки с расходом Q (м³/ч) с учётом коэффициента запаса мощности электродвигателя, кВт;

К_N - коэффициент запаса мощности электродвигателя, учитывающий возможные отклонения фактического режима работы насоса от расчётного, величина которого в зависимости от потребляемой электродвигателем мощности принимает следующие значения:

- 1,25 при  20 кВт;

- 1,2 при 20   50 кВт;

- 1,15 при 50   300 кВт;

- 1,1 при  300 кВт;
- мощность, потребляемая электродвигателем с учётом его К.П.Д., кВт:

- К.П.Д. электродвигателя при заданном (плановом) режиме перекачки;

- мощность на валу электродвигателя (привода) насоса с учётом К.П.Д. механической передачи вал электродвигателя – вал насоса, кВт.
,
_МЕХ – К.П.Д. механической передачи “вал электродвигателя (привода) – вал насоса (нагнетателя)”, для механической муфты можно принять _МЕХ =0,99;

- мощность, потребляемая насосом (с учётом его К.П.Д. _Н.Ж)_. в режиме перекачки с расходомQ(м³/ч), кВт;

Q – плановая производительность перекачки, м³/ч

:





где _НОМ – К.П.Д. электродвигателя при номинальной нагрузке, _НОМ = 0,94 ,

. . . , 0,977 (см. графу 4 табл.11);

К₃ – коэффициент загрузки электродвигателя:
К₃ = N_В.Н/N_НОМ ,
N_НОМ – номинальная мощность электродвигателя, поставляемого вместе с насосом, кВт (см. табл.7 для основных насосов и табл. 10 – для подпорных, а также табл. 11).

Для основного насоса прнимаем двигатель марки …… , с техническими характеристиками приведенными в таблице 11.
VIII. Подбор электродвигателя для подпорного насоса




где - необходимая мощность электродвигателя (привода) насоса, обеспечивающая плановый режим перекачки с расходом Q (м³/ч) с учётом коэффициента запаса мощности электродвигателя, кВт;

К_N - коэффициент запаса мощности электродвигателя, учитывающий возможные отклонения фактического режима работы насоса от расчётного, величина которого в зависимости от потребляемой электродвигателем мощности принимает следующие значения:

- 1,25 при  20 кВт;

- 1,2 при 20   50 кВт;

- 1,15 при 50   300 кВт;

- 1,1 при  300 кВт;
- мощность, потребляемая электродвигателем с учётом его К.П.Д., кВт:


- К.П.Д. электродвигателя при заданном (плановом) режиме перекачки;

- мощность на валу электродвигателя (привода) насоса с учётом К.П.Д. механической передачи вал электродвигателя – вал насоса, кВт.

,

_МЕХ – К.П.Д. механической передачи “вал электродвигателя (привода) – вал насоса (нагнетателя)”, для механической муфты можно принять _МЕХ =0,99;

- мощность, потребляемая насосом (с учётом его К.П.Д. _Н.Ж)_. в режиме перекачки с расходомQ(м³/ч), кВт;

Q – плановая производительность перекачки, м³/ч:




где _НОМ – К.П.Д. электродвигателя при номинальной нагрузке, _НОМ = 0,94 ,

. . . , 0,977 (см. графу 4 табл.11);

К₃ – коэффициент загрузки электродвигателя:
К₃ = N_В.Н/N_НОМ ,
N_НОМ – номинальная мощность электродвигателя, поставляемого вместе с насосом, кВт (см. табл.7 для основных насосов и табл. 10 – для подпорных, а также табл. 11).

Для подпорного насоса принимаем двигатель марки …… , с техническими характеристиками приведенными в таблице 11.

Таблица 11

Основные характеристики электродвигателя для магистральных и

подпорных насосов

Марка электродвигателя		Номинальная мощность NНОМ, кВт		Номинальное напряжение, кВ-1		К.П.Д. при номинальной нагрузке НОМ, %		Частота вращения вала, об/мин		Рекомендуемая марка насоса
1		2		3		4		5		6
Для основных насосов (с синхронные электродвигатели)
Для подпорных насосов