Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Апреля 2015 в 22:11, курсовая работа
2) Физические характеристики перекачиваемого продукта: перекачиваемая среда - нефть, плотность 890 кг/м3, вязкость 15сСт, давление насыщенных паров 12 кПа.
3) Расходы и давления в конечных пунктах транспортной системы ( не менее): Q1=350 м3/ч,p1=0,3 МПа,Q2 =750 м3/ч, p2=0,15 МПа, Q3=1550 м3/ч,p3=0,2 МПа.
4) Трубы подбираем из перечня таблицы 2, абсолютную шероховатость трубопроводов принимаем 0,3 мм.
Расчет курсового проекта 3
Решение. 3
9) Выполним поверочный расчет системы 12
Вывод 16
Приложения 17
Пьезометрический график 24
Содержание
Исходные данные:
Таблица 1- Профиль участков трассы
1 участок |
xi, км. |
0 |
3,4 |
6,8 |
10,2 |
13,6 |
17 |
zi, м. |
12 |
48 |
67 |
97 |
45 |
67 | |
2 участок |
xi, км. |
0 |
5,4 |
10,8 |
16,2 |
21,6 |
27 |
zi, м. |
67 |
97 |
56 |
32 |
11 |
45 | |
3 участок |
xi, км. |
0 |
12,2 |
24,4 |
36,6 |
48,8 |
61 |
zi, м. |
67 |
45 |
27 |
37 |
15 |
109 | |
4 участок |
xi, км. |
0 |
4,2 |
8,4 |
12,6 |
16,8 |
21 |
zi, м. |
109 |
87 |
67 |
56 |
14 |
38 | |
5 участок |
xi, км. |
0 |
6,2 |
12,4 |
18,6 |
24,8 |
31 |
zi, м. |
109 |
117 |
12 |
34 |
45 |
67 |
Таблица 2 – Перечень сортамента труб
D,мм |
377 |
426 |
530 |
630 |
720 |
820 |
920 |
1020 |
1220 |
δ,мм |
6 |
8 |
8 |
8 |
9 |
10 |
10 |
10 |
12 |
Решение.
1) Построим профиль трассы и определим
линию гидравлического уклона для всей
системы в целом.
Рис.1 - Профиль трассы и линия гидравлического уклона
Максимальная длина трассы составляет 109 км, суммарный теоретический расход по системе составляет 2650 м3/ч, ориентировочно будем использовать насос с напором около 230 м. Начальный полный напор выбираем как сумму геометрической высоты расположения HC (zн=12 м), дифференциального напора насоса и кавитационного запаса (примем кавитационный запас равным 48 м), таким образом найдем H1=290 м. Конечный напор состоит из давления, равного 0,2 МПа и геометрической высоты, равной 67 м, получаем H2=22,91+67=89,91 м. Таким образом будем подбирать диаметры основной магистрали, чтобы гидравлический уклон был не менее (290-89,91)/109000=0,0018357≈ 1,84.
2) Подберем диаметр 5 участка так, чтобы гидравлический уклон был менее 1,84∙10-3 м/м, при условии, что конечное давление равно 0,2 МПа и расход не менее 1550 м3/ч.
В первом приближении диаметр трубопровода вычислим по формуле:
Рис.2.- Зависимость скорости перекачки от
производительности нефтепровода
d*=649,5. Примем начальный диаметр трубопровода 7209. Рассчитаем H-Q характеристику для диаметра 7209 и выше и расходами не менее 1550 м3/ч. Результаты сведем в таблицу 3.
Таблица 3. – H-Q характеристика для труб 7209 5 участка
Q, m3/ч |
1550 |
1700 |
1850 |
2000 |
2150 |
2300 |
V,м/с |
1,1124105 |
1,220063 |
1,327716 |
1,4353684 |
1,543021 |
1,650674 |
Re, б/р |
52060,813 |
57098,96 |
62137,1 |
67175,242 |
72213,39 |
77251,53 |
λ,б/р |
0,0209464 |
0,020468 |
0,020004 |
0,0196532 |
0,019301 |
0,018978 |
i, м/м |
0,0018819 |
0,002212 |
0,002565 |
0,0029398 |
0,00336 |
0,003754 |
Hнач, м |
148,24689 |
158,4827 |
169,4195 |
181,04242 |
193,3383 |
206,295 |
Таблица 3.1. - H-Q характеристика для труб 82010 5 участка
Q, m3/ч |
1550 |
1700 |
1850 |
2000 |
2150 |
2300 |
V,м/с |
0,8565631 |
0,939456 |
1,022349 |
1,1052427 |
1,188136 |
1,271029 |
Re, б/р |
45683,363 |
50104,33 |
54525,3 |
58946,275 |
63367,25 |
67788,22 |
λ,б/р |
0,021642 |
0,021148 |
0,020706 |
0,0203059 |
0,019942 |
0,019609 |
i, м/м |
0,0010116 |
0,001189 |
0,001379 |
0,0015803 |
0,001794 |
0,002018 |
Hнач, м |
122,64246 |
128,1448 |
134,0239 |
140,2719 |
146,8816 |
153,8466 |
Расчет показал, что для удовлетворения условий гидравлического уклона менее 1,84∙10-3 м/м, необходимо использовать трубопровод 82010, тогда полный напор в начале 5-ого участка будет 122,643 м.
3) Подберем диаметр трубопровода 4-ого участка так, чтобы начальный напор на участке был не более 122,643 м. Конечное давление не менее 0,15МПа и расход не менее 750 м3/ч. Примем начальный диаметр равным 4268 мм. Расчеты сведем в таблицу.
Таблица 4.- H-Q характеристика для труб 4268 4 участка
Q, m3/ч |
750 |
880 |
1010 |
1140 |
1270 |
1400 |
V,м/с |
1,5779788 |
1,851485 |
2,125011 |
2,3985278 |
2,672044 |
2,94556 |
Re, б/р |
43131,421 |
50607,53 |
58083,65 |
65559,76 |
73035,87 |
80511,99 |
λ,б/р |
0,0219552 |
0,021095 |
0,020381 |
0,0197732 |
0,019247 |
0,018783 |
i, м/м |
0,0067961 |
0,00899 |
0,011441 |
0,0141411 |
0,017083 |
0,020259 |
Hнач, м |
197,89772 |
243,964 |
295,4406 |
352,14387 |
413,9173 |
480,6256 |
Таблица 4.1.- H-Q характеристика для труб 5308 4 участка
Q, m3/ч |
750 |
880 |
1010 |
1140 |
1270 |
1400 |
V,м/с |
1,0040206 |
1,178051 |
1,352081 |
1,5261114 |
1,700142 |
1,874172 |
Re, б/р |
34404,441 |
40367,88 |
46331,31 |
52294,75 |
58258,19 |
64221,62 |
λ,б/р |
0,0232318 |
0,022322 |
0,021566 |
0,0209229 |
0,020366 |
0,019875 |
i, м/м |
0,0023222 |
0,003072 |
0,003909 |
0,0048321 |
0,005837 |
0,006923 |
Hнач, м |
103,94728 |
119,6882 |
137,278 |
156,65361 |
177,7618 |
200,5562 |
Расчет показал, что для трубопровода 4-ого участка 5308 мм начальный напор требуется меньше, чем располагает наша система на главном направлении. Таким образом, для 4 участка будем иметь напор больше, чем необходимо, что приведет к увеличению расхода на участке 4, по сравнению с расходом заданным в исходных данных. Построим H-Q характеристики и линии тренда для участков 4 и 5. Графическим способом определим увеличенный расход на участке 4.
Рис.3. – H-Q характеристики для участков 4 и 5
Зная, что напор на главной диагонали (начало 5-ого участка) составляет 122,643 м, определим расход на участке 4 с учетом новой величины напора. Расход составит Q4 =927,5 м3/ч.
4) Подберем диаметр на участке 3, с учетом того гидравлический уклон должен быть не хуже 1,84•10-3 м/м, расход на участке не менее 927,5+1550=2477,5 м3/ч и полный напор в конце участка не менее 122,643 м (в пересчете на давление, (122,643-109) •9,81•890=0,119 МПа). Примем начальный диаметр трубопровода 720х9. Результаты расчетов сведем в таблицы.
Таблица 5.- H-Q характеристика для труб 720×9 3 участка
Q, m3/ч |
2477,5 |
2582 |
2686,5 |
2791 |
2895,5 |
3000 |
V,м/с |
1,7780626 |
1,853061 |
1,928059 |
2,0030566 |
2,078055 |
2,153053 |
Re, б/р |
83213,332 |
86723,24 |
90233,14 |
93743,051 |
97252,96 |
100762,9 |
λ,б/р |
0,0186289 |
0,018438 |
0,018256 |
0,0180822 |
0,017917 |
0,017759 |
i, м/м |
0,0042761 |
0,004597 |
0,004927 |
0,0052675 |
0,005617 |
0,005977 |
Hнач, м |
588,72293 |
623,6696 |
659,6935 |
696,78395 |
734,9309 |
774,1247 |
Таблица 5.1.- H-Q характеристика для труб 820×10 3 участка
Q, m3/ч |
2477,5 |
2582 |
2686,5 |
2791 |
2895,5 |
3000 |
Q, m3/с |
0,6881944 |
0,717222 |
0,74625 |
0,7752778 |
0,804306 |
0,833333 |
V,м/с |
1,3691193 |
1,426868 |
1,484617 |
1,5423661 |
1,600115 |
1,657864 |
Re, б/р |
73019,698 |
76099,64 |
79179,58 |
82259,527 |
85339,47 |
88419,41 |
λ,б/р |
0,0192476 |
0,01905 |
0,018862 |
0,0186827 |
0,018512 |
0,018348 |
i, м/м |
0,0022986 |
0,002471 |
0,002649 |
0,0028316 |
0,00302 |
0,003213 |
Hнач, м |
373,18101 |
391,9668 |
411,3317 |
431,26988 |
451,776 |
472,8449 |
Таблица 5.2.- H-Q характеристика для труб 920×10 3 участка
Q, m3/ч |
2477,5 |
2582 |
2686,5 |
2791 |
2895,5 |
3000 |
V,м/с |
1,0817733 |
1,127402 |
1,173031 |
1,2186597 |
1,264288 |
1,309917 |
Re, б/р |
64906,399 |
67644,13 |
70381,85 |
73119,58 |
75857,31 |
78595,03 |
λ,б/р |
0,0198228 |
0,019619 |
0,019425 |
0,019241 |
0,019065 |
0,018897 |
i, м/м |
0,0013137 |
0,001412 |
0,001514 |
0,0016183 |
0,001726 |
0,001836 |
Hнач, м |
265,82286 |
276,5592 |
287,6264 |
299,02136 |
310,7409 |
322,782 |
Расчет показал, что для трубопровода 920x10 гидравлический уклон не хуже чем, требуемый и полный напор в начале участка составляет 265,823 м.
5) Подберем диаметр 2 участка, чтобы начальный напор на участке был не более 265,823 м при условии, что расход на участке не менее 350 м3/ч, а конечное давление не менее 0,3 МПа. Примем начальный диаметр равным 530x8 мм.
Расчет сведем в таблицы.
Таблица 6.- H-Q характеристика для труб 530×8 2 участка
Q, m3/ч |
350 |
450 |
550 |
650 |
750 |
850 |
V,м/с |
0,468543 |
0,602412 |
0,736282 |
0,8701512 |
1,004021 |
1,13789 |
Re, б/р |
16055,406 |
20642,66 |
25229,92 |
29817,182 |
34404,44 |
38991,7 |
λ,б/р |
0,0281081 |
0,026396 |
0,025105 |
0,024078 |
0,023232 |
0,022516 |
i, м/м |
0,0006119 |
0,00095 |
0,00135 |
0,0018078 |
0,002322 |
0,002891 |
Hнач, м |
95,881541 |
105,0076 |
115,7981 |
128,17096 |
142,061 |
157,4148 |
Информация о работе Гидравлический расчет сложных нефтепроводов