Методическое пособие 680
.pdfМодифицируем нашу трубопроводную систему таким образом, чтобы диаметр первого участка был 1220х12 вместо 1020х12. Рассчитаем H-Q характеристику для трубопровода первого участка. Результаты см. табл. 2.32.
Таблица 2.32 - H-Q характеристика для диаметра 1220х12
Q, m3/ч |
4565 |
4652 |
4739 |
4826 |
4913 |
5000 |
V,м/с |
1,1287195 |
1,150231 |
1,171742 |
1,1932531 |
1,214764 |
1,236276 |
Re, б/р |
67497,428 |
68783,8 |
70070,17 |
71356,536 |
72642,91 |
73929,27 |
λ, б/р |
0,0196297 |
0,019537 |
0,019447 |
0,0193588 |
0,019273 |
0,019188 |
i, м/м |
0,0010658 |
0,001102 |
0,001138 |
0,0011747 |
0,001212 |
0,00125 |
Hн, м |
206,81256 |
207,7075 |
208,6151 |
209,53529 |
210,468 |
211,4132 |
0,005 |
|
|
|
|
|
|
4участок |
|
|
2 участок |
|
|
|
0,0045630х8 |
|
|
|
|
||
|
|
720х9 |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
0,004 |
|
|
|
|
|
|
0,0035 |
|
5участок |
|
|
|
|
|
|
720х9 |
|
|
|
|
0,003 |
|
|
|
|
|
|
0,0025 |
|
|
|
3 участок |
|
|
|
|
|
|
920х10 |
|
1 участок |
0,002 |
|
|
|
|
|
|
0,0015 |
|
|
|
|
|
1220х12 |
|
|
|
|
|
|
|
0,001 |
|
|
|
|
|
|
0,0005 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
Рисунок 2.15 – Величина гидравлического уклона |
||||||
в зависимости от расхода и линии тренда в виде полинома |
||||||
второй степени для трубопроводов разного диаметра |
Выполним поверочный расчет снова, когда диаметр первого участка составляет 1220х12. Зависимость гидравлического уклона от расхода имеет вид (см. рис. 2.15).
Определим величину напора в конце участка (1). Начальный напор составляет 252 м, расход 4920 м3/ч. Зная
39
значение расхода, по графику рис. 2.15 определим значение величины гидравлического уклона на (1) участке. Значение гидравлического уклона равно 0,0013 м/м. Определим фактическое значение полного напора в конце участка (1):
hк=hн-i·L=252-0,0013·25000=219,5 м.
На (2) участке начальный напор равен 219,5 м, а конечное давление по условию задачи равно 0,2 МПа. Определим конечный напор на участке (2):
hк=p/(ρ·g)+z=200000/(780·9,81)+63=89,14 м.
Определим величину гидравлического уклона на участке
(2):
i=(hн-hк)/L=(219,5-89,14)/27000=0,0048
По графику рис. 2.15 определим значение расхода по значению гидравлического уклона на (2) участке. Расход равен 2500 м3/ч.
Таким образом, расход на (3) участок - это разница расходов на первом и втором участке: 4920-2500=2420 м3/ч.
Зная значение расхода, по графику (рис. 2.13) определим значение величины гидравлического уклона на (3). Значение гидравлического уклона равно 0,0013 м/м. Определим фактическое значение полного напора в конце участка (3):
hк=hн-i·L=219,5-0,0013·35000=174 м.
На (4) участке начальный напор равен 174 м, а конечное давление по условию задачи равно 0,3 МПа. Определим конечный напор на участке (4):
hк=p/(ρ·g)+z=300000/(780·9,81)+45=84,2 м.
40
Определим величину гидравлического уклона на участке
(4):
i=(hн-hк)/L=(174-84,2)/19000=0,0047
По графику рис. 2.15 определим значение расхода по значению гидравлического уклона на (4) участке. Расход равен 2400 м3/ч. Таким образом, расход на (5) участке - это
разница расходов на третьем и четверном участке: 24202400=20 м3/ч.
Видим, что нефти на (5) участок поступает недостаточно, поэтому для того, чтобы снизить поступление нефти на участок (4), необходимо повысить конечное давление. По графику определим, какая величина гидравлического уклона соответствует расходу 870 м3/ч. Гидравлический уклон должен быть равен 0,0015 м/м. Определим какое конечное давление должно быть в конце (4) участка.
hк =hн-i·L = 174-0,0015·19000=145,5
p= (hк-z)·ρ·g=(145,5-45)·9,81·870=0,857 МПа.
В таком случае, расход по (5) участку будет равен
2420-870=1550 м3/ч.
Примечание: Другим способом понизить давление в конце
(4) участка – это применить трубопровод с меньшим значением диаметра. Проверить этот способ читателю предоставляется самостоятельно.
41
Зная значение расхода на участке (5) по графику (рис. 2.15) определим значение величины гидравлического уклона при расходе 1550 м3/ч. Значение гидравлического уклона равно 0,0021 м/м. Определим фактическое значение полного напора в конце участка (5):
hк=hн-i·L=174-0,0021·28000=115,2 м.
Определим конечное давление третьего потребителя:
p= (hк-z)·ρ·g=(115,2-78)·9,81·870=0,3 МПа.
Видим, что конечный напор в конце (5) участка больше заданной величины, поэтому считаем, что расчет сошелся и подбор труб выполнен верно. Результаты расчета представлены на рис. 2.16.
* значение диаметра можно |
Qисх=2100 м3/ч |
||
Qфакт=2500 м3/ч |
|||
уменьшить, требуется расчет! |
|||
p1=0,2 МПа |
|
||
|
|
||
d=720х9 |
рфакт=0,2 МПа |
||
|
Qисх=870 м3/ч |
||
Qрасч=4920 м3/ч |
|
Qфакт=870 м3/ч |
|
d=1220х12 |
|
p2=0,3 МПа |
|
|
d=630х8* |
рфакт=0,86 МПа |
|
|
Qисх=1200 м3/ч |
||
d=920х10 |
|
Qфакт=1550 м3/ч |
|
|
p3=0,15 МПа |
||
Qрасч=2420 м3/ч |
|
||
|
d=720х9 |
рфакт=0,3 МПа |
|
|
|
||
Рисунок 2.16 - Результаты поверочного расчета |
42
Построим пьезометрический график по результатам расчета (см. рис. 2.17).
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Рисунок 2.17 – Пьезометрический график по результатам поверочного расчета
43
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Основные параметры магистральных насосов серии МН
44
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Основные параметры магистральных насосов серии НПВ
45
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Коэффициенты H-Q характеристики насосов серии МН
46
ПРИЛОЖЕНИЕ В (продолжение)
47
ПРИЛОЖЕНИЕ В (продолжение)
48