ЛР4 (нефтепроводы)

Министерство образования РФ

Ухтинский государственный технический университет






Кафедра ПЭМГ


Лабораторная работа №4
ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ







Выполнил
ст. гр. ПЭМГ-1-06 М. Н. Кузьмичев

Проверил
С. В. Петров



Ухта 2010
По проектной пропускной способности Q = 8179 м3/ч (из лабораторной работы №2) подбираем марку насоса. Выбираем насос НМ 7000-210; n=50 c-1 (3000 об/мин).
Строим характеристику Q-H для данного насоса.
13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s 1415
Характеристики насосов построены на воду, ее необходимо пересчитать на нефть. Для этого определяем эквивалентный диаметр рабочего колеса по формуле:
13 EMBED Equation.2 1415, (1)
где Dэкв – эквивалентный диаметр рабочего колеса, см;
D2, В2 – соответственно диаметр и ширина рабочего колеса, см; D2 =46,5 см, В2 = 6,1 см (табл. 20 );
Кл – коэффициент сужения выходного сечения рабочего колеса лопатки; Кл= 0,9.
13 EMBED Equation.2 1415см.
Найдём число Рейнольдса Re на выходе из колеса по формуле
13 EMBED Equation.2 1415, (2)
где Qн - номинальная подача насоса, м3/ч; Qн = 7000 м3/ч.
13 EMBED Equation.2 1415 – кинематическая вязкость при t = –8 (С, м2/с; 13 EMBED Equation.2 1415=61,7·10-6.
13 EMBED Equation.2 1415.
По табл. 21 определяем поправочные коэффициенты к подаче и напору. Так как Re>80000, то KQ = 1, KH = 1. Следовательно, характеристика Q-H насоса, построенная на воду, соответствует характеристике насоса, построенной на нефть.
Число насосных станций рассчитывается по формуле:
13 EMBED Equation.2 1415, (3)
где Нст ( напор на выходе из насосной станции, м; Нст=600,24 м [из лабораторной работы №1];
(h ( дополнительный напор, м, (h=60м [таблица 14];
H ( полная потеря в трубопроводе;
13 EMBED Equation.2 1415.
Число станций принимаем равным 5 с учетом лупинга длиной 64,8 км (из л/р №3).
Определив развиваемый напор насоса Н* (из характеристики насоса при проектной пропускной способности), м, создаваемый для требуемой подачи, можно определить число насосов, установленных на одной насосной станции.
13 EMBED Equation.3 1415, (4)
где n – число насосов на одной насосной станции;
Hcт – напор, развиваемый одной насосной станцией, м; Нст=600,24 м (из лабораторной работы №1);
Н* – напор, развиваемый насосом для данной подачи, м; Н*=223 м.
Округляя до ближайшего целого, принимаем число насосов n=3. Кроме того, устанавливаем один резервный насос.
Общее число насосов на всём трубопроводе определяем, умножая количество насосов на одной станции на число насосных станций на трубопроводе.
n0=ncт·n, (5)
где n0 – общее число насосов на трубопроводе;
ncт – число насосных станций на трубопроводе; ncт=5.
n0=5*3=15.
Подбираем электродвигатели для насосов исходя из потребляемой мощности насосов, которая расчитывается по формуле:
13 EMBED Equation.2 1415, (6)
где Nн – мощность электродвигателя, кВт;

·t – плотность нефти при расчетной температуре, кг/м3;
·t=889,15 кг/м3;

·н – КПД насоса, доли единиц;
·н=0,89 (табл. 19).
13 EMBED Equation.2 1415 кВт.
Подбираем для насосов электродвигатели марки СТД-5000-2 (табл. 19 ), с мощностью 5000 кВт и частотой вращения 3000 об/мин.
Для обеспечения кавитационного запаса устанавливаем параллельно два подпорных агрегата НПВ 5000-120 (n=1500 об/мин).
13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s 1415
По графику определяем подпорный напор Н**=265 м, развиваемый насосами для подачи Q=8179 м3
·/ч.
Строим совмещённую напорную характеристику всех рабочих насосов и характеристику трубопровода в одной координатной плоскости.
Выбираем 5 соседних значения Q, близкие к проектному, определяем потерю напора и по полученным данным строим напорную характеристику трубопровода.
Q=8179 м3/ч=2,272 м3/с
13 EMBED Equation.3 1415, (7)
где Dвн – внутренний диаметр трубопровода, м; Dвн=1,0 м.
13 EMBED Equation.2 1415.
Для определения режима потока найдем число Рейнольдса в первой переходной зоне, Re1пер:
13 EMBED Equation.2 1415, (8)
где k – эквивалентная шероховатость, мм; k=0,2 мм [табл. 12].
13 EMBED Equation.2 1415.
Так как 230013 EMBED Equation.2 1415, (9)
iл=i*0,296
где 13 EMBED Equation.3 1415 - гидравлический уклон, м/м;
( – коэффициент гидравлического сопротивления.
Коэффициент гидравлического сопротивления для турбулентного режима в зоне гидравлически гладких труб определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415.
Подставив найденное значение 13 EMBED Equation.2 1415 в формулу (9) определим значение гидравлического уклона:
13 EMBED Equation.2 1415 м/м.
iл=3,85·10-3 ·0,296=1,14·10-3 м/м.
Полная потеря напора в трубопроводе H, м, определяется по формуле:
13 EMBED Equation.2 1415, (10)
где 1,01 ( коэффициент, учитывающий местное сопротивление в трубопроводе;
Хл – длина лупинга, м, Хл=64,8·103 м.
Lр – расчетная длина трубопровода, м; Lр=700·103 м;
(z – разность отметок начала и конца трубопровода, м; (z=130-100=30 м.
13 EMBED Equation.2 1415м.
Остальные значения Н, м, рассчитываются аналогично и сводятся в таблицу 1.
Таблица 1

Q, м3/ч
Q, м3/c
Re
(
i·10-3, м/м
Нл, м

1
5000
1,39
24015
0,025
1,64
1114

2
6000
1,67
28853
0,024
2,27
1530

3
7000
1,94
33518
0,023
2,94
1972

4
8000
2,22
38355
0,023
3,85
2573,8

5
8179
2,272
39254
0,022
4,03
2638,1

6
9000
2,5
43193
0,022
4,67
3115

7
10000
2,78
48031
0,021
5,51
3670


13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s 1415
Исходя из совмещенной напорной характеристики определили координаты рабочей точки: Qр=9400 м3/ч; Нр=3350 м.
Параметры расчетной точки: Qрасч=8179 м3/ч; Нрасч=2573 м.
Так как рабочая точка при пересечении характеристик находится выше, чем расчетная, поэтому производим обточку рабочего колеса основного насоса.
Диаметр рабочего колеса после обточки определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415,
где D2’ – диаметр рабочего колеса после обточки, см;
D2 – диаметр рабочего колеса до обточки, см; D2=48,5 см;
Н’ – расчетный напор, м;
Нр – напор из совмещенной характеристики, м.
13 EMBED Equation.3 1415см.
Подача насоса после обточки рабочего колеса:
13 EMBED Equation.3 1415,
где Q’ – подача насоса после обточки рабочего колеса, м3/ч;
Qр – подача насоса из совмещенной характеристики, м3/ч.
13 EMBED Equation.3 1415м3/ч.
После обточки рабочего колеса насоса на совмещенной характеристике находим координаты новой рабочей точки:
13 EMBED Equation.3 1415 м3/ч; 13 EMBED Equation.3 1415 м.









13PAGE 14115


13PAGE 14215




Н, м


Q, м3/ч

Н, м

Q, м3/ч




Root Entry_-* #,##0_р_._-;\-* #,##0_р_._-;_-* "-"_р_._-;[email protected]_-О{,;
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·_-* #,##0.00_р_._-;\-* #,##0.00_р_._-;_-* "-"??_р_._-;[email protected]_-1" 
·
·Arial Cyr1" 
·
·Arial Cyr1Г
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1И
·
·Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native8в _-* #,##0_р_._-;\-* #,##0_р_._-;_-* "-"_р_._-;[email protected]_-О{,;
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·_-* #,##0.00_р_._-;\-* #,##0.00_р_._-;_-* "-"??_р_._-;[email protected]_-1" 
·
·Arial Cyr1" 
·
·Arial Cyr1Г
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1И
·
·Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native_-* #,##0_р_._-;\-* #,##0_р_._-;_-* "-"_р_._-;[email protected]_-О{,;
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·_-* #,##0.00_р_._-;\-* #,##0.00_р_._-;_-* "-"??_р_._-;[email protected]_-1" 
·
·Arial Cyr1" 
·
·Arial Cyr1Г
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1"
·
·
·Arial Cyr1И
·
·насос обточки

Приложенные файлы

  • doc 14832430
    Размер файла: 165 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий