Законы гидравлики в технических системах
Расчет допустимого внутреннего давления в конических сосудах и устройство люков. Уравнение Бернулли для движения реальной жидкости, гидравлический уклон трубопровода. Конструкции и маркировка центробежных насосов, спиральные и секционные насосы.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.05.2015 |
Размер файла | 634,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Состав и назначение магистрального нефтепровода. Схемы укладки линейной части трубопровода
Состав сооружений магистральных нефтепроводов
В состав магистральных нефтепроводов (МН) входят: линейные сооружения, головные и промежуточные перекачивающие насосные станции, резервуарные парки. В состав линейных сооружений входят следующие элементы: трубопровод дальнего транспорта нефти с ответвлениями и лупингами: запорная арматура: переходы через естественные и искусственные препятствия; узлы подключения нефтеперекачивающих станций (НПС); узлы пуска и приема очистных и диагностических устройств; установки электрохимической защиты от коррозии; линии электропередачи и линии связи; средства телемеханики и устройства дистанционного управления запорной арматурой: земляные амбары для аварийного выпуска нефти: пункты подогрева нефти; противопожарные средства; постоянные дороги и указатели ( рис. 5.2).
Собственно трубопровод представляет собой сваренные в непрерывную нитку трубы. Обычно верхнюю образующую магистральных трубопроводов (МТ) заглубляют в грунт на глубину 0,8 м, если иная глубина заложения не диктуется особыми условиями. При прокладке МН в районах с вечномерзлыми грунтами или через болота трубы укладываются на опоры или в искусственные насыпи. Для них применяют цельнотянутые или сварные трубы диаметром 300-1220 мм. Толщина стенок труб определяется проектным давлением, которое может достигать 10 МПа. Помимо магистральных существуют промысловые, технологические и распределительные трубопроводы.
На пересечениях крупных рек трубопроводы утяжеляют грузами или бетонными покрытиями и заглубляют ниже дна реки. Кроме основной нитки перехода через реки укладывают резервную нитку того же диаметра.
Рис. 5.2 Состав сооружений МН
В зависимости от рельефа трассы на трубопроводе с интервалом 10-30 км устанавливают задвижки для перекрытия участков в случае аварии или ремонта.
Нефтеперекачивающие станции (НПС) располагаются по трассе с интервалом 70-150 км и оборудуются центробежными насосами с электроприводом. Подача (расход) магистральных насосов может достигать 12500 . Головная НПС располагается вблизи нефтяного промысла и отличается от промежуточных наличием резервуарного парка объемом, равным трехсуточной пропускной способности МН. Если длина МН превышает 800 км. его разбивают на эксплуатационные участки длиной 100-300 км. в пределах которых возможна независимая работа насосов. Промежуточные НПС, расположенные на границах эксплуатационных участков, имеют резервуарные парки объемом до 1,5-суточной пропускной способности МН.
На трубопроводах, транспортирующих высокозастывающие и высоковязкие нефти, устанавливают тепловые станции с печами подогрева. Такие трубопроводы имеют теплоизоляционное покрытие.
Затраты на строительство линейной части достигают 80% от общего объема капитальных вложений. Чем больше диаметр труб, тем больше доля стоимости труб в общей стоимости линейной части. При диаметре нефтепровода 320 мм металловложение в проект составляет 60 т/км, при диаметре 1220 мм - 420 т/км. Например, при переходе от диаметра 720 мм на диаметр 1020 мм металловложение увеличивается в 1,8 раза. Поэтому трассы нефтепроводов большого диаметра стремятся максимально спрямить. С увеличением диаметра уменьшаются удельные затраты на перекачку нефти. Примерно 20% капитальных вложений приходится на нефтеперекачивающие станции.
С увеличением рабочего давления и диаметра труб возрастает толщина стенок. При повышении давления увеличивается стоимостьединицы длины нефтепровода, однако удельные эксплуатационные затраты при этом уменьшаются. Например, при перекачке нефти со средней скоростью 1,5 м/с по трубам разного диаметра удельный расход энергии ( на 1000 ) составляет:диаметр 530 мм - 23,6; диаметр 720 мм - 14,8; диаметр 920 мм - 10,6.
В зависимости от прохождения трассы по равнинным участкам или через сложные естественные преграды стоимость сооружения линейной части может увеличиться в несколько раз. После определения оптимального направления трассы проводят выбор площадок для размещения НПС и уточняют на основании гидравлического расчета параметры нефтепровода.
МН подразделяются на четыре класса в зависимости от диаметра трубопровода:
I класс - диаметр свыше 1000 мм;
II класс - от 500 до 1000 мм включительно;
III класс - от 300 до 500 мм включительно;
IV класс - 300 мм и менее.
В зависимости от класса выбираются безопасные расстояния от трубопровода до строений и сооружений.
Установлены также следующие пять категорий участков трубопроводов, которые требуют обеспечения повышенных прочностных характеристик, объема неразрушающего контроля и величины испытательного давления: B, I, II, III, IV. Наиболее высокой и ответственной является категория B.
К последней категории относятся переходы диаметром 1000 мм и более через судоходные и широкие водные преграды, газопроводы внутри компрессорных, газораспределительных станций и подземных хранилищ газа (ПХГ). К участкам IV категории относятся трубопроводы, проходящие по равнинной местности в устойчивых грунтах вдали от строений и сооружений.
Вдоль трассы МТ проходит линия связи, которая имеет в основном диспетчерское назначение. Расположенные вдоль трассы станции катодной и дренажной защиты, а также протекторы защищают трубопроводы от наружной коррозии. По трассе нефтепровода могут сооружаться пункты налива нефти в железнодорожные цистерны. Допустимые радиусы изгиба трубопровода в различных плоскостях определяют из условия прочности и устойчивости положения. На трассе МН через каждые 500 м устанавливаются знаки высотой до 2 м с надписями-указателями.
Конечный пункт нефтепровода - либо сырьевой парк нефтеперерабатывающего завода, либо морская перевалочная нефтебаза, откуда нефть танкерами перевозится потребителям.
Расчет допустимого внутреннего давления в конических сосудах и устройство люков
Промысловые сосуды имеют следующие основные элементы, подлежащие расчету: сферическое днище, цилиндрическая часть, конусное днище, люк. Цилиндрическая часть может быть тонкостенной и толстостенной. Тонкостенными принимают цилиндры, у которых толщина стенки не превышает 10% внутреннего диаметра сосуда.
Окружное напряжение в стенке сосуда равно
t= PDср / 2s (7.7)
где P - внутреннее избыточное давление;
Dср - средний диаметр цилиндра (d +s).
Осевое напряжение в цилиндре от внутреннего давления на днища
z= PDср / 4s (7. 8)
где s - полная толщина стенки цилиндра.
Для определения толщины стенки и наибольшего допустимого давления получим:
s = PDср / 2Rz + c (7.9)
P= 2Rz(s - c)/ Dср (7.10)
где R z - допустимое напряжение;
- коэффициент сварного шва;
c - прибавка на коррозию (0,004м).
Днища сосудов, особенно верхние, чаще выполняют эллиптическими. Для определения толщины стенки эллиптических отбортованных днищ имеем.
s = P Dср yэ / 2Rz + c (7.11)
s = P Dн yэ / (2Rz + P yэ) + c (7.12)
где yэ - коэффициент перенапряжения днища, определяемый по графику в зависимости от h/D.
Из этих формул легко определяется напряжение Rz в эллиптическом днище, если известны остальные параметры.
Нижние днища часто выполняют коническими. Толщина стенки и допустимое давление конического днища определяются по формулам.
s = P Dвн / 2Rzcos + c (7.13)
P = (s - c) 2Rzcos/ Dвн (7.14)
где Dвн - внутренний диаметр цилиндрического борта днища;
- угол наклона направляющей конуса к вертикали.
Рис. 7.1 Схема корпуса вертикальной емкости: 1-сферическое днище; 2-люк-лаз; 3-цилиндрическая часть; 4-конусное днище
При устройстве в сосудах люков цилиндр или днище сосуда резко ослабляется и возникает необходимость упрочнения ослабленного места. Оно осуществляется приваркой накладок с толщиной равной толщине основного тела сосуда, а внешний диаметр упрочняющего кольца берется равным двум диаметрам отверстия.
Расчет сосудов под давлением должен проводится в соответствии с ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты». Нормы и методы расчета на прочность.
Оборудование и технология использования глубинных вод для ППД
Для ППД с помощью заводнения вода обычно берется из водоемов (рек, озер, морей ) или из водоносного пласта, а также используется пластовая вода, добываемая с нефтью. Из водоемов вода забирается поверхностными центробежными насосами из специально подготовленного участка так, чтобы с водой не захватывался песок, ил и другие механические примеси. Насосная станция может быть расположена на берегу водоема или в плавучей станции.
Часто отбирают подрусловые, более чистые воды. В этом случае невдалеке от водоема или реки бурится скважина, из которой вода забирается сифонной системой или поверхностными насосами (при высоком расположении уровня воды), или скважинными насосами различных тип
Р и с. 2.1 Схема водозабора подрусловых вод: 1-обсадная колонна; 2-подъемная колонна; 3-гравийный фильтр;4-вакуум-котел; 5-вакуум-компрессор; 6, 9-центробежные насосы; 7-шахт; 8-резервуар чистой воды
При сифонном отборе подрусловые скважины соединяются с вакуум- котлами, в которых создается разряжение в 0,04 - 0,047 МПа. Вода из скважин поступает в вакуум - котел самотеком и далее отбирается поверхностными насосами. Сифонный отбор применяется на Туймазинском, Ромашкинском и других месторождениях. Водозабор с помощью сифона на 20 -30 % дешевле, чем скважинными насосами.
При более низких уровнях жидкости (4 м и более от поверхности) применяются погружные насосы типов АТН и ЭЦВ.
Насосы типа АТН имеют приводной двигатель с вертикальной осью, установленной над устьем скважины. Его вал соединен с длинным трансмиссионным валом, расположенным в радиальных резинометаллических опорах внутри НКТ. Внизу трансмиссионный вал соединен с валом погружного центробежного насоса, размещенного под уровнем жидкости и нагнетающего ее на поверхность по НКТ. Эти насосы применяются для отбора до 400 м3/час воды с глубины до 40 м (возможно до 100м). Насосы удобны тем, что все электрооборудование вынесено на поверхность и легко обслуживается. Недостатком является длинный трансмиссионный вал, вращающийся с частотой 1400мин -1.(Опоры вала выходят из строя).
АТН 8-1-16 - артезианский трубный насос, 8 - диаметр скважины в дюймах, 1 - минимальное погружение под динамический уровень в м, 16 - число ступеней насоса. Подача 30 м3/час, напор - 60м, NДВ= 13квт.
АТН 14 - 1- 6 - (Подача- 200 м3/час, напор- 95м, NДВ - 100квт.)
Насосы типа ЭЦВ по составу и расположению оборудования соответствуют насосам ЭЦН. У них упрощены погружные двигатели, которые выполняются водозаполненными без узлов гидрозащиты. Для них не так опасно попадание вовнутрь пластовой воды, если она не имеет механических или агрессивных примесей. Упрощение достигнуто за счет применения водостойкой изоляции обмотки статора.
Насосы спускаются в обсадную колонну диаметром от 114 до 426мм.
Параметры: мощность от 100 до 500 квт., подача от 1,6 до 670м3/час, напор от 30 до 650м.
Обозначение: ЭЦВ 4 - 1,6 - 30 ( 4- внутренний диаметр обсадной колонны в дюймах, 1,6- подача в м3/час, 30- напор в м.)
ЭЦВ 16 - 670 - 205 (D = 400мм, Q = 670м3/час,H = 205м, N = 500квт)
Часто для закачки используются и пластовые воды ( воды аптского и сеноманского ярусов). Химический состав вод примерно тот же, что, что и у законтурных вод нефтяных месторождений. При их смешивании не выпадает осадок, который мог бы засорять поры пласта.
Воды имеют хорошие вытесняющие и вымывающие свойства по сравнению с поверхностными. В них отсутствует кислород и сероводород. Глубина залегания пластов 700 - 1500м, мощность 300 -500м.(Добыча ЭЦВ).
Использование пластовых вод значительно облегчает подготовку воды для закачки в пласт или исключает её вовсе.
Количество воды, нагнетаемой в пласт, зависит от большого числа факторов и ориентировочно составляет: при площадном заводнении 8 - 10 м3/т добываемой нефти, при законтурном - 1 - 1,5м3/т.
Уравнение Бернулли для движения реальной жидкости, гидравлический уклон трубопровода
Уравнение Бернулли для реальной жидкости будет иметь вид:
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УКЛОН (а.hydraulic gradient; н. Wassergefalle; ф. pente hydraulique; и. gradiente hidrauliсо) -- падение полного напора вдоль потока жидкости, отнесённое к единице его длины; возникает вследствие гидравлического сопротивления течению жидкости. Средний гидравлический уклон определяется соотношением
где i -- гидравлических уклон, м/м;
Dp, Dv -- разность соответственно давлений жидкости (н/м2) и скоростей движения жидкости (м/с) на участке струи длиной L (м);
r -- плотность жидкости, кг/м3;
g -- ускорение силы тяжести, м/с2;
DZ=Z2-Z; -- разность геодезических отметок конца Z2 и начала Z1 участка трубопровода, м.
В трубопроводе гидравлический уклон вычисляется по формуле:
где l -- коэффициент гидравлического сопротивления;
u -- средняя скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;
D -- внутренний диаметр трубопровода, м.
В трубопроводе с лупингом (параллельным участком) гидравлический уклон определяется как где iл -- гидравлический уклон на участке с лупингом, м/м;
Dл, Dм -- внутренние диаметры соответственно лупинга и основной магистрали, м;
m -- показатель режима течения (при ламинарном режиме m=1, турбулентном в зоне гидравлически "гладких" труб -- 0,25, турбулентном в зоне трения, изменяющегося по квадратичному закону, -- 0).
Термокислотная обработка скважин, виды обработки и оборудование для ее проведения
В скважинах с отложениями в призабойной зоне парафиновых или асфальто- смолистых веществ (АСВ), кислотная обработка будет более эффективной, если забой скважины предварительно подогреть, чтобы расплавить эти вещества. Для этого скважину предварительно промывают горячей нефтью или производят термокислотную обработку. Это комбинированный процесс: в первой фазе осуществляется тепловая обработка забоя скважины раствором горячей соляной кислоты за счет экзотермической реакции кислоты с каким- либо веществом; Во второй фазе, следующей без перерыва за первой, производится обычная кислотная обработка.
Известно много веществ, вступающих в экзотермическую реакцию с HCl (карбид кальция, алюминий и др.) Однако наилучшим признан магний, так как при реакции с ним выделяется большое количество тепла, а продукты реакции полностью растворяются.
При взаимодействии соляной кислоты с алюминием, хотя и выделяется тепла больше, чем при реакции с магнием, продукты её в виде гидрата окиси алюминия выпадают в осадок и закупоривают поры пласта.
Mg + 2HCl + H2O = MgCl2 + H2O + H2 + 461 кДж
24,3+2(1+35,5)+(2+16) = (24,3+235,5)+(2+16)+2 - в грамм-молекулах.
Таким образом, при взаимодействии 73г чистой HCl с 24,3 грамм магния происходит полная нейтрализация раствора, при которой выделяется 461,4 кДж тепловой энергии. Очевидно, что при взаимодействии 1000г Mg выделится 18987 кДж тепла.
Определим количество 15% раствора HCl для растворения 1 кг магния.
х = 73 1000/ 24,3 = 3004г чистой HCl
Для растворения 1кг магния потребуется:
V = 3004/ 161,2 = 18,61литров 15% раствора HCl,
где 161,2 г содержание чистой HCl в 1л 15% раствора.
Необходимое количество 15% соляной кислоты на 1 кг Mg для получения различных температур дано в таблице.
Таблица 5.1
HCl, л |
50 |
60 |
70 |
80 |
100 |
|
Т раств,оС |
120 |
100 |
85 |
75 |
60 |
|
Ост. конц. HCl,% |
9,6 |
10,5 |
11 |
11,4 |
12,2 |
Из уравнения баланса теплоты
Q = V Cv t (5.1)
следует, что при реализации всей выделившейся теплоты Q на нагрев V л. раствора, имеющего теплоемкость Cv (кДж / л оС) нагрев раствора составит:
t = Q/(VCv) (5.11)
Принимая теплоемкость 15% раствора HCl равной теплоемкости воды Cv = 4,187 кДж/ лоС получим:
t= 18987/(18,61 4,187) = 243,2оС
На столько градусов увеличится температура раствора при полном использовании теплоты на нагрев только продуктов реакции.
Чтобы сохранить активность раствора кислоты для взаимодействия с породой, его количество на 1 кг магния надо брать больше, чем 18,61 литра. Однако и температура при этом получится ниже в соответствии с таблицей 6.1.
Существует два вида обработки.
Термохимическая обработка ПЗС - обработка горячей кислотой, при которой для растворения магния подается избыточное количество HCl для сохранения концентрации HCl 10-12% и растворения карбонатов породы.
Термокислотная обработка ПЗС - сочетание термохимической и непрерывно следующей за ней кислотной обработкой. Причем кислотная обработка может быть как обычной, так и под давлением.
Скорость прокачки раствора HCl должна быть такой, чтобы в течение всего процесса на выходе наконечника была одинаковая запланированная температура и постоянная остаточная кислотность раствора. Это условие трудно выполнимо.
С помощью опытных прокачек в поверхностных условиях определили, что при давлениях более 3 МПа, рекомендуется применять магний в виде стружки, причем чем больше давление, тем магниевая стружка должна быть мельче и тоньше. При давлениях ниже 3 МПа - в виде брусков квадратного и круглого сечения. Причем чем ниже давление, тем площадь поперечного сечения этих брусков может быть больше. Так при давлении до 1МПа используются бруски с площадью 10-15 см2. При давлении от1 до 3 МПа площадь поперечного сечения брусков уменьшают до 1-5 см2.
Термохимические солянокислотные обработки ПЗС эффективны в скважинах с низкими пластовыми температурами, в призабойной зоне которых наблюдается отложение твердых углеводородов (смолы, парафины, асфальты).
Для проведения термокислотной обработки применяется специальный реакционный наконечник, который спускается на НКТ до забоя скважины. Обычно используются наконечники, вмещающие от 40 до 100 кг магния, через которые прокачивается соответствующее количество HCl.
Р и с. 5.1 Схема реакционного наконечника 1-муфта НКТ; 2-переводник; 3-верхняя труба наконечника; 4-пластина-решетка; 5-воронка -газоотборник;6-нижняя труба; 7-ниппели для выброса горячей кислоты; 8-термометр-самописец
Верхняя труба 3 наконечника через переводник 2 крепится к муфте НКТ 1. Труба 3 заполняется стержнями магния, в ней происходит реакция между магнием и прокачиваемым раствором HCl. Нижняя труба 6, в которую из верхней трубы через пластину-решетку 4 поступает кислотный раствор, нагретый вследствие реакции с магнием, предназначена для выброса горячей кислоты на стенки скважины через ниппели 7, ввинченные в отверстия трубы. Эти отверстия расположены попарно в шахматном порядке через каждые 0,5 м длины трубы.
Для дегазации горячего раствора, поступающего в нижнюю трубу, в муфтовом соединении между верхней и нижней трубами установлена воронка- газоотборник 5. Для удаления освобожденного водорода в верхней части нижней трубы под муфтой просверливают 4-6 отверстий 3мм по окружности трубы.
В нижней части трубы 6 на шпильках устанавливается термометр-самописец 8 для записи температуры во время процесса. Для защиты от действия горячего раствора термограф помещают в железный кожух.
Технологические схемы размещения ПНС. Схема обвязки насосов ПНС и ГНС при последовательной и параллельной перекачке
Магистральный нефтепровод обычно сооружают в виде одной нитки трубопровода. Однако часто вдоль основной нитки на отдельных участках сооружают лупинги, увеличивая тем самым пропускную способность трубопровода и уменьшая потери напора, что позволяет увеличить расстояние между насосными станциями.
Насосные станции подразделяют на два основных вида:
- головные (ГНС) и
- промежуточные (ПНС).
ГНС предназначены для подачи нефти в трубопровод, а ПНС -- для поддержания необходимого режима перекачки, обеспечивающего по трубопроводу пропуск определенного объема нефти.
Остановимся на технологической характеристике этих сооружений. Каждая ПНС имеет насосный цех с установленными в них насосами и приводными двигателями, манифольд -- помещение, в котором расположены всасывающие и нагнетательные коллекторы: обводные трубопроводные линии, задвижки, обратные клапаны. На всех ГНС и большинстве ПНС имеются резервуарные парки. На ГНС эти парки содержат емкости для создания и хранения необходимого запаса продукта. Поэтому общий объем таких резервуарных парков велик и может достичь 1--2 млн. м3. На ПНС резервуары имеют чисто технологическое назначение, а также служат для приема нефти в случае кратковременных остановок перекачки.
На рис. 2.4 изображены основные схемы перекачки нефти через ПНС, имеющие в своем составе резервуары. Первая схема (рис. 2.4, а). Нефть принимается с предыдущей станции в приемный резервуар П, а подастся на следующую станцию из другого резервуара Р, называемого расходным. Эта схема позволяет вести учет нефти, поступающей с предыдущей станции, и нефти, закачиваемой с данной на следующий перегон. При такой схеме перекачки неизбежны значительные потери нефтепродукта за счет испарения, поскольку герметизация резервуаров несовершенна. Необходимость поочередного заполнения и опорожнения резервуаров обусловливает так называемые «большие дыхания», при которых большие объемы смеси воздуха и легких фракций нефти выбрасываются наружу.
Вторая схема (рис. 2.4, б)'. Нефть поступает в резервуар ПР, из которого она одновременно откачивается на следующий перегон. Такой резервуар называют приемно-расходным. В этом случае «большие дыхания» отсутствуют, но интенсивное перемешивание нефти способствует ее интенсивному испарению и соответственно увеличению потерь нефтепродуктов, резервуар В при этом выключен.
Третья схема (рис. 2.4, 0). Перекачка осуществляется по схеме с подключенным резервуаром /С, который играет роль буферной емкости для выравнивания неравномерностей подачи нефти с предыдущей НС и закачиваемой в трубопровод на данной НС. Поскольку разница в объемах перекачки незначительна, то уровень нефти в резервуаре К будет медленно колебаться без бурного перемешивания нефти. Это в значительной мере способствует уменьшению потерь от испарения. Применение же резервуаров с «плавающей крышей» позволяет практически полностью предотвратить потери от испарений.
Четвертая схема (рис. 2.4, г). Резервуары полностью отключают от магистрали, а подача нефти из предыдущего перегона осуществляется сразу к насосам. Такая схема перекачки нефти называется схемой «из насоса в насос». Резервуары в этой схеме используются лишь при остановках НС в аварийных ситуациях или при ремонтах. Эта схема является основной для ПНС, не имеющей в своем составе резервуаров. Однако перекачка по схеме «из насоса в насос» требует обеспечения синхронизации объема перекачиваемого продукта на всех НС, что не всегда возможно.
При перекачке по первой схеме с двумя резервуарами /, Я (рис. 2.5, а) следует открыть задвижки 1 и 4, остальные закрыть; с четырьмя резервуарами /, Я, ///, IV (рис. 2.5, б) -- открыть, например, задвижки / и 8, остальные закрыть. По второй схеме с двумя резервуарами открыты, например, задвижки 1 и 2, а остальные закрыты; с четырьмя резервуарами открыты, например, задвижки 5 и 6 (или 7 и 5), а остальные закрыты. По третьей схеме с двумя резервуарами открыты задвижки 3 и 5, а остальные закрыты; с четырьмя -- открыты 7 и 9, остальные закрыты. Наконец, по четвертой схеме все задвижки кроме 5 в первом случае и 9 во втором закрыты, и резервуары имеют чисто профилактическое значение, так как в процессе перекачки они не участвуют.
Остановимся далее на схемах движения нефти через насосы ПНС. Обвязка насосов позволяет вести перекачку по двум схемам: последовательной (рис, 2.6, а) и параллельной (рис. 2.6, б]. При последовательной перекачке нефть поступает из резервуаров, проходя через очистные фильтры Ф\, 02- Подпорные насосы Яь Я2создают необходимый подпор для нормальной работы грузовых насосов Л, А, /V В линии каждого насоса устанавливается обратный клапан (К\---Кб), не позволяющий нефти двигаться в обратном направлении. Для отключения насосов в линии обвязочных трубопроводов устанавливаются задвижки (/--15).
давление бернулли жидкость трубопровод
Конструкции и маркировка центробежных насосов, спиральные и секционные насосы
Общие технические условия на насосы для трубопроводов регламентируются ГОСТ 12124-80. в нем определены параметры, размеры и технические требования к основным и подпорным насосам. К основным насосам относят 13 типов насосов, а с учетом сменных роторов - 27. наибольшую подачу обеспечивает насос НМ10000-210, расшифровка которого читается так: Насос магистральный с подачей 10000м3/ч и напором 210м.
Насосы с подачей до 1250 м3/час секционные, спиральные, двухстороннего входа, имеют от одного до 3-х сменных роторов на подачи 0,5Q, 0,7Q, 1,25Q(Q-номинальная подача насоса). Все насосы имеют частоту вращения 3000об/мин.
Основные детали насоса
1-корпус, 2-радиально-упорный подшипник, 3-передний подшипник, 4-ванна для сбора утечек 5-торцевое уплотнение, 6- винтовой шпиллер, 7-крышка насоса, 8-рабочее колесо, 9-крышка, 10-крышка сцепления, 12- маслопровод, 13- трубопровод для сбора утечек
Опорами ротора являются подшипники скольжения ……. Остаточные осевые усилия воспринимается -радиально упорным подшипником. Подшипникам принудительно подается смазка для уменьшения утечек жидкости в месте контакта вала и корпуса насоса устанавливаются концевые уплотнения ротора- механические торцевого типа рассчитанные а рабочее давление 4,9 МПа. Конструкция насосов рассчитана на работу по последовательной схеме соединения трех насосов. При этом давление в парубке последнего работающего не должно превышать 7,4 МПа.
Подпорные насосы служат для отбора нети из резервуарного пара и подачи ее на вход основного насоса с необходимым напором.
Подпорные насосы монтируются в заглубленном варианте (ниже уровня резервуарного парка, что обеспечивает их заполнение нефтью. На приемном парубке подпорного насоса устанавливается фильтр. Насосы соединяются параллельно, поэтому на выходных патрубках устанавливаются обратные клапан. В качестве подпорных насосов используются центробежные насосы вертикального и горизонтального исполнения. Для обеспечения большей противокавитацинной устойчивости подпорных в их конструкции на входе рабочего колеса предусмотрены колеса шнекового типа. Частота вращения ротоа составляет 1000-1500 об/мин
При использование насосов типа НПВ (нефтяной, подпорный вертикальный). Данные насосы являются одноступенчатыми, спиральными, вертикальными.
Полупередвижные парогенераторные установки (ППГУ), принципиальная схема, параметры оборудования
Оборудование для нагрева воды и нагнетания теплоносителя. Широко применяются на промыслах полупередвижные парогенераторные установки (ППГУ, УПГГ), имеющие блоки подготовки воды и парогенераторные блоки. Они расчитаны на установку в одном месте на 1-3 года и обработку за это время близлежащих скважин. После этого их можно транспортировать на новое место. Блоки имеют габариты в плане 6-12 м в длину и 3-4 м в ширину при массе 10 -20 тонн. Температура пара - 320оС, подача пара- 96, 216 т/сут при давлении 5,9 - 11,8 МПа.
Установка УПГГ- 9/120М, имеет два блока- водоподготовительный и парогенераторный, а также бак умягченной воды. Паропроизводительность установки 9т/час при парогенераторе, дающем 10 т/час. Часть пара идет на собственные нужды установки. Рабочее давление 5,9 - 11,8 МПа, ТМАХ = 324оС, сухость пара 80%, температура воды на входе в парогенератор - 80оС. Основное топливо - природный или нефтяной газ. Расход топлива - 800 кг/час. Масса блоков - по 20 тонн.
Р и с. 3.3.2 Схема парогенераторной установки УПГГ -9/120 М
Исходная вода подается в УПГГ с давлением около 0,05 МПа. В зимнее время она подается через подогреватель 1 в бак исходной воды -2. Температура воды после подогревателя 20 -25оС. Из резервуара вода насосом 3 с подачей 20 м3/час и давлением 0,5 МПа поступает в механический фильтр 4. Он имеет диаметр 1400мм, высоту 2510мм. На высоту до 900мм он загружен измельченным антрацитом диаметром 0,5 -1,0мм. Отмывку фильтра проводят раз в смену.
Далее вода поступает на натрий - катионитовые фильтры 5 и 6 и из них - в резервуар умягченной воды 7. Здесь она подогревается острым паром до 70-80оС для химического обессоливания и удаления СО2.
Химические реагенты (сульфит натрия Nа2SO3 и раствор аммиака NH4OH ) подаются дозировочным насосом 8 (НД - 25/40, Q=0,025 м3/час, Р= 4 МПа) из резервуара 9. Подготовленная вода идет в подпорный насос 10 и затем в питательный насос 11 (ПТ -10/160, Q= 10 м3/час, Р= 16 МПа ). Питательный насос 11 подает воду в прямоточный котел. Около насоса имеется клапан 12 для регулировки объема подаваемой в котел воды.
Вентилятор 13 нагнетает в котел 15 воздух, а топливная система 14 - топливо. В котле 15 вода нагревается и переходит в пар. На выходе из котла стоит предохранительный клапан -16. Пар проходит через влагомер 17, далее через центробежный сепаратор 19, отделяющий пар от воды, и через приборы замера количества пара и воды.
Часть пара проходит через дроссельный клапан 18 на подогреватель исходной воды 1. Основная масса пара и часть отсепарированной воды поступает через регулировочный клапан 20 к скважинам.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Единицы измерения давления, основное уравнение гидростатики, параметры сжимаемости жидкости, уравнение Бернулли. Расход жидкости при истечении через отверстие или насадку, режимы движения жидкости. Гидравлические цилиндры, насосы, распределители, баки.
тест [525,3 K], добавлен 20.11.2009Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Значения коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода. Скоростные напоры на линейных участках.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.04.2013Насосы - гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей. Принцип действия насосов. Центробежные насосы. Объемные насосы. Монтаж вертикальных насосов. Испытания насосов. Применение насосов различных конструкций. Лопастные насосы.
реферат [305,4 K], добавлен 15.09.2008Физические свойства жидкости. Гидравлический удар в трубопроводах, его последствия. Формула Эйлера для теоретического напора центробежных насосов. Схема рабочей лопатки центробежного насоса. Разделение питательного насоса на бустерный и основной.
контрольная работа [876,6 K], добавлен 17.05.2012Назначение погружных центробежных электронасосов, анализ конструкции и установки. Сущность отечественных и зарубежных погружных центробежных насосов. Анализ насосов фирм ODI и Centrilift. Электроцентробежные насосы ЭЦНА 5 - 45 "Анаконда", расчет мощности.
курсовая работа [513,1 K], добавлен 30.04.2012Причины движения жидкости, его виды. Свойства потока при плавно изменяющемся движении. Гидротрансформаторы: устройство и применение. Устройство и рабочий процесс гидротрансформатора. Вальные насосы: виды потерь, снижение неравномерности подачи жидкости.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 03.01.2013Классификация центробежных насосов, скорость жидкости в рабочем колесе. Расчет центробежного насоса: выбор диаметра трубопровода, определение потерь напора во всасывающей и нагнетательной линии, полезной мощности и мощности, потребляемой двигателем.
курсовая работа [120,8 K], добавлен 24.11.2009Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.
задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Внутреннее трение в жидкости. Изменение и приращение кинетической энергии. Типы объемных гидроприводов по виду движения и их определение. Принципиальные и полуконструктивные схемы гидроаппаратов.
контрольная работа [264,8 K], добавлен 30.11.2010Гидравлический расчёт трубопровода в проектировании насосных установок и станций. Схема компоновки агрегатов и регулирование работы центробежной помпы. Использование центробежных, горизонтальных, консольных и одноступенчатых электронасосных аппаратов.
дипломная работа [927,3 K], добавлен 21.06.2011Основные понятия и определения прикладной гидравлики. Физические свойства жидкости. Основные элементы и законы гидростатики. Характеристика основных положений гидродинамики. Законы гидромеханики и их практическое приложение. Понятие идеальной жидкости.
презентация [2,4 M], добавлен 16.05.2015Расчет внутреннего диаметра трубопровода, скорость движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения, зависящий от режима движения жидкости. Определение величины потерь. Расчет потребного напора. Построение рабочей характеристики насосной установки.
контрольная работа [187,7 K], добавлен 04.11.2013Характеристика насосов; гидравлическая сеть, определение потерь энергии на преодоление сопротивлений. Расчет трубопроводов с насосной подачей: параметры рабочей точки, всасывающей линии при безкавитационной работе, подбор двигателя, подача насоса в сеть.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 26.10.2011Принцип действия, устройство, схема вихревого насоса, его характеристики. Рабочее колесо вихревого насоса. Движение жидкости в проточных каналах. Способность к сухому всасыванию. Напор и характеристики вихревых насосов. Гидравлическая радиальная сила.
презентация [168,5 K], добавлен 14.10.2013Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода.
курсовая работа [233,4 K], добавлен 26.10.2011Центробежные насосы и их применение. Основные элементы центробежного насоса. Назначение, устройство и техническая характеристика насосов. Капитальный ремонт центробежных насосов типа "НМ". Указания по дефектации деталей. Обточка рабочего колеса.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 26.06.2011Технология ремонта центробежных насосов и теплообменных аппаратов, входящих в состав технологических установок: назначение конденсатора и насоса, описание конструкции и расчет, требования к монтажу и эксплуатации. Техника безопасности при ремонте.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 26.08.2009Простые и сложные трубопроводы, их классификация по принципу работы. Расчет гидравлических характеристик трубопровода. Выбор базовой ветви трубопровода. Расчет требуемой производительности и напора насоса. Подбор насоса и описание его конструкции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2011Гидравлический расчет трубопровода и построение его характеристики, подбор насоса. Характеристика насоса, его устройство, особенности эксплуатации. Пересчет характеристики с воды на перекачиваемый продукт. Варианты регулирования подачи, расчеты.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.08.2012