Расчет нефтепровода. Коршак, Любин - Расчёт нефтепровода. Учебное пособие по дисциплине Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов предназначено для студентов специальности 130501 Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

• Название: Учебное пособие по дисциплине Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов предназначено для студентов специальности 130501 Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ
• Анкор: Расчет нефтепровода
• Дата: 10.05.2022
• Размер: 2.24 Mb.
• Имя файла: Коршак, Любин - Расчёт нефтепровода.doc
• Тип: Учебное пособие; #520178
• страница: 7 из 14

9. Расчет подводящих (всасывающих)

трубопроводов подпорных насосов

головной насосной станции

Назначение подводящих трубопроводов – обеспечить подвод нефти к насосам с достаточным для их работы напором.

Особенностями подводящих трубопроводов являются:

 работа при давлении как большим, так и меньшим атмосферного;

 наличие участков различного диаметра;

 большое количество местных сопротивлений, вклад которых в общие гидравлические потери составляет от 30 до 70 %.

Цель расчета – проверка возможности бескавитационной работы подпорных насосов.

Для выполнения расчета необходимы следующие данные:

 техническая характеристика подпорных насосов (подача, допустимый кавитационный запас, диаметр входного патрубка);

 параметры перекачиваемой нефти (плотность, вязкость, давление насыщенных паров, давление насыщения);

 технологическая схема системы подводящих трубопроводов на участке «резервуарный парк – подпорная насосная» с указанием длины и диаметра отдельных участков, всех местных сопротивлений и геодезических высот резервуаров и насосов.

Схема подводящих трубопроводов от резервуаров к подпорным насосам включает, как правило, следующие типы местных сопротивлений: выход из резервуара, компенсатор линзовый, задвижка, тройник, отвод, фильтр, конфузор.

В основу расчета положено уравнение Бернулли, составленное для двух сечений (первое – свободная поверхность нефти в резервуаре, второе – входной патрубок подпорного насоса),

,

(9.1)

где z_р, z_пн – геодезические высоты соответственно днища резервуара и оси входного патрубка насоса, м; P_а – атмосферное давление, Па; H_взл – высота взлива нефти в резервуаре, м; P_вх, v_вх – соответственно давление и средняя скорость нефти во входном патрубке насоса, Па, м/с; Σh_τ, Σh_м.с – суммарные потери напора соответственно на трение и на местные сопротивления в подводящих трубопроводах, м.

Решая (9.1) относительно P_вх/ρ_рg, находим

.

(9.2)

Найденная величина должна удовлетворять неравенству

,

(9.3)

_{где Δhдоп.н – допустимый кавитационный запас насоса, м;}

,

(9.4)

k_з – коэффициент запаса, k_з= 1,1-1,15; Δh_t,Δh_ν – поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой жидкости,

, ,

(9.5)

h_s – напор, соответствующий давлению насыщенных паров жидкости, м; ξ_вх – коэффициент сопротивления на входе в насос, вычисляется при 565 < Re_н ≤ 9330,

,

(9.6)

а при Re_н > 9330 принимается равным ξ_вх ≈ 1.

В общем случае коэффициенты ξ различных местных сопротивлений являются функцией числа Рейнольдса. Обработка графиков позволила получить следующие зависимости:

 для однолинзового компенсатора

;

(9.7)

 для двухлинзового компенсатора (при Re < 5·10⁵)

;

(9.8)

 для отвода 90°

;

(9.9)

 для входа в вертикальный насос двойного всасывания

(9.10)

Для вертикального насоса число Рейнольдса рассчитывается по диаметру входного патрубка в «стакан».

Если отвод выполнен под углом , отличным от 90°, то коэффициент местного сопротивления отвода

,

(9.11)

где K_α – расчетный коэффициент,

;

(9.12)

 – угол, под которым выполнен отвод, град.

Для конических диффузоров величина коэффициента местного сопротивления зависит также от соотношения диаметров соединенных труб и угла раскрытия диффузора. Поскольку последняя величина на технологических схемах трубопроводных коммуникаций не указывается, нами были построены огибающие функции, позволяющие рассчитывать коэффициенты местных сопротивлений конических диффузоров с некоторым запасом,

(9.13)

Для конфузоров ориентировочно можно принять

,

(9.14)

где ξ_диф – коэффициент местного сопротивления диффузора при тех же условиях.

Для выхода из резервуара с хлопушкой ξ_диф = 0,92, а для полностью открытой задвижки ξ_задв = 0,15.

Для ряда местных сопротивлений из-за недостаточности изученности приходится пользоваться приближенными значениями:

 фильтр для светлых нефтепродуктов ξ_ф.с = 1,7;

 то же для темных нефтепродуктов ξ_ф.т = 2,2;

  тройник на проход ξ_тр.пр = 1,1; ;

  то же с поворотом ξ_тр.пв = 1,3; ;

 то же на слияние ξ_тр.с = 3,0; .