Проектирование нефтеперекачивающих станций эксплуатационного участка магистрального нефтепровода
Гидравлическая Q-H характеристика насоса НМ 3600-230 нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода. Необходимый подпор и перерасчет Q-H характеристики насоса с воды на нефть. Потребный напор для всего нефтепровода и регулирование работы насоса.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.03.2019 |
| Размер файла | 1,1 M |
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/
2
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Российский Государственный Университет нефти и газа
(НИУ) имени И. М. Губкина
Факультет «Проектирование, сооружение и эксплуатация систем трубопроводного транспорта»
Кафедра проектирования и эксплуатации газонефтепроводов
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему «Проектирование нефтеперекачивающих станций эксплуатационного участка магистрального нефтепровода»
Вариант № 14
Москва 2017
Содержание
Исходные данные
1.Гидравлическая Q-H характеристика насоса НМ 3600-230
2.Расчет необходимого подпора
3.Пересчет Q-H характеристики насоса с воды на нефть
4.Потребный напор для всего нефтепровода
5.Регулирование работы насоса изменением частоты вращения рабочего колеса
6.Расстановка НПС вдоль трассы
насос напор нефтепровод
Исходные данные
|
Наружный диаметр Dнар, мм |
Толщина стенки д, мм |
Мощность нефтепровода G, млн.т/год |
Плотность нефтис, кг/м3 |
Кинематическая вязкость нефтин, сСт |
|
|
820 |
13,5 |
23,9 |
878 |
177 |
|
Длина участка L, км |
Высотная отметка начала трубыZн, м |
Высотная отметка конца трубыZк, м |
Давление в конце участка Pк, МПа |
Допустимый кавитационный запасhдоп, м |
|
|
619 |
118 |
82 |
0,63 |
37,6 |
Профиль трассы трубопровода
|
X, км |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
|
Z, м |
118 |
124 |
132 |
98 |
133 |
103 |
108 |
|
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
320 |
340 |
360 |
380 |
|
|
148 |
127 |
107 |
122 |
128 |
136 |
102 |
137 |
107 |
112 |
152 |
131 |
111 |
|
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
500 |
520 |
540 |
560 |
580 |
600 |
619 |
|
|
122 |
128 |
136 |
102 |
137 |
107 |
112 |
152 |
131 |
111 |
122 |
127,7 |
1.Гидравлическая Q-H характеристика насоса НМ 3600-230
По графическим характеристикам заданного нефтяного насоса серии НМ 3600-230 определим его гидравлическую характеристику в виде аппроксимации: по методу наименьших квадратов. Для этого необходимо взять 5 точек в рабочей зоне.
Ниже приведена таблица 1 с расчетами и формулы для нахождения коэффициентов аппроксимации А и В.
Таблица 1
|
Q2 |
H·Q2 |
Q4·10-13 |
Q, м3/ч |
H, м |
||
|
1 |
4000000 |
1104000000 |
1,6 |
2000 |
276 |
|
|
2 |
6250000 |
1637500000 |
3,90625 |
2500 |
262 |
|
|
3 |
9000000 |
2268000000 |
8,1 |
3000 |
252 |
|
|
4 |
12250000 |
2793000000 |
15,0063 |
3500 |
228 |
|
|
5 |
16000000 |
3328000000 |
25,6 |
4000 |
208 |
|
|
Сумма |
47500000 |
11130500000 |
54,2125 |
15000 |
1226 |
Получим
Характеристика принимает вид:
Подставив значения Q начертим данную характеристику.
Таблица 2
|
Q, |
H(Q), м |
Q, |
H(Q), м |
|
|
0 |
299,19 |
2200 |
271,69 |
|
|
200 |
298,97 |
2400 |
266,46 |
|
|
400 |
298,29 |
2600 |
260,77 |
|
|
600 |
297,15 |
2800 |
254,63 |
|
|
800 |
295,56 |
3000 |
248,04 |
|
|
1000 |
293,51 |
3200 |
240,99 |
|
|
1200 |
291,01 |
3240 |
239,53 |
|
|
1400 |
288,05 |
3400 |
233,49 |
|
|
1600 |
284,64 |
3600 |
225,53 |
|
|
1800 |
280,78 |
3800 |
217,12 |
|
|
2000 |
276,46 |
4000 |
208,26 |
2.Расчет необходимого подпора
Подпор необходим на всасывающем патрубке насоса, чтобы компенсировать все потери давления в насосе и удержать жидкость выше уровня давления насыщенных паров, и ограничить потери напора, возникающие в результате кавитации.
Рассчитаем необходимый подпор для заданного насоса НМ3600-230 исходя из допустимого кавитационного запаса по следующей формуле:
Для обеспечения бескавитационной работы насоса необходимо создать перед ним определенный подпор.
- давление насыщенных паров нефти (для расчетов примем200000 кПа);
- допустимый кавитационный запас;
- давление во всасывающем патрубке (на входе в насос);
- скорость во всасывающем (входном) патрубке;
- диаметр входного патрубка, для НМ 3600-230 равен 512 мм.
3.Пересчет Q-H характеристики насоса с воды на нефть
Выполним пересчет Q-H характеристики насоса с воды на вязкую нефть, то есть определим:
Оптимальные характеристики насоса определим визуально по заданной гидравлической характеристике при максимальном КПД. Данный насос с одним центробежным колесом двухстороннего входа. Частота вращения рабочего колеса равно 3000 об/мин.
Напор в соответствующей точке:
1) Определим коэффициент быстроходности:
2) Число Рейнольдса:
3) Переходное число Рейнольдса:
Так как больше то необходимо произвести персчет характеристики с воды на нефть.
4) Коэффициенты пересчета напора:
5)
Ниже приведены расчеты и построен график Q-Hхарактеристики насоса НМ3600-230
Таблица 3
|
Q, |
H(Q), м |
Q, |
H(Q), м |
|
|
0 |
277,5 |
2200 |
245,5 |
|
|
200 |
277,2 |
2400 |
239,5 |
|
|
400 |
276,4 |
2600 |
232,8 |
|
|
600 |
275,1 |
2800 |
225,7 |
|
|
800 |
273,3 |
3000 |
218 |
|
|
1000 |
270,9 |
3200 |
209,9 |
|
|
1200 |
268 |
3240 |
208,2 |
|
|
1400 |
264,6 |
3400 |
201,1 |
|
|
1600 |
260,6 |
3600 |
191,9 |
|
|
1800 |
256,1 |
3800 |
182,1 |
|
|
2000 |
251,1 |
4000 |
171,8 |
4.Потребный напор для всего нефтепровода
Определение необходимого количества НПС
Определим потребный напор для всего нефтепровода. Затем, исходя из предположения о том, что на НПС расположены два рабочих нефтеперекачивающих агрегата, необходимо определить для заданного расхода количество НПС.
Для заданного расхода определим
1) Найдем число Рейнольдса
2) Так как , то это переходное течение. Значит, коэффициент гидравлического сопротивления находим по следующей формуле:
3)
4) Тогда число насосных станций (округлим в большую сторону):
Выполним построение потребного напора в диапазоне от 0 до 1,5 Qзад при 12 различных расходах исходя из выражения:
Расчёт для
Режим переходный 2320?Re?
Тогда,
Аналогичный расчет проведем для остальных значенийQ .
При Re?2320 режим ламинарный
Когда ?Re?режим турбулентный
Все результаты данных занесем в таблицу 4
Таблица 4
|
Q |
Re |
H |
|||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
82,84 |
|
|
500 |
1261 |
-6,996071897 |
0,0507 |
245,94 |
|
|
1000 |
2521 |
0,357314112 |
0,0322 |
497,49 |
|
|
1500 |
3781 |
0,948343992 |
0,0391 |
1214,35 |
|
|
2000 |
5042 |
0,995848138 |
0,0374 |
2007,39 |
|
|
2500 |
6302 |
0,999666293 |
0,0355 |
2933,95 |
|
|
3000 |
7563 |
0,999973178 |
0,0339 |
4006,36 |
|
|
3240 |
8168 |
0,999992003 |
0,0332 |
4572,09 |
|
|
3500 |
8823 |
0,999997844 |
0,0326 |
5221,39 |
|
|
4000 |
10084 |
0,999999827 |
0,0315 |
6574,08 |
|
|
4500 |
11344 |
0,999999986 |
0,0306 |
8059,93 |
|
|
4861 |
12254 |
0,999999998 |
0,03 |
9212,92 |
Строим эту характеристику потребного напора Q-H и накладываем на полученный график гидравлическую характеристику всех НПС с учётом поправки на нефть.
Построение характеристики НПС выполняем в рабочей зоне.
Пример расчёта для
Ниже приведены расчеты для всех выбранных Q. Полученные результаты занесём в таблицу 5.
Таблица 5
|
Q, |
H, м |
|
|
2000 |
5582,9 |
|
|
2200 |
5460,8 |
|
|
2400 |
5327,1 |
|
|
2600 |
5181,8 |
|
|
2800 |
5024,8 |
|
|
3000 |
4856,2 |
|
|
3200 |
4676 |
|
|
3240,5901 |
4638,5 |
|
|
3400 |
4484,1 |
|
|
3600 |
4280,6 |
|
|
3800 |
4065,5 |
|
|
4000 |
3838,7 |
5.Регулирование работы насоса обтачиванием рабочего колеса
Рабочие характеристики центробежного насоса могут быть изменены двумя способами: изменение частоты вращения и обточкой наружного диаметра рабочего колеса насоса. Проведем изменение частоты вращения рабочего колеса.
Для того, чтобы рабочий расход (рабочая точка) оказался равным заданному, необходимо расчитать новую частоту вращения колёс:
Построим новую совмещенную характеристику всех НПС с новой частотой вращения колес.
Приведём пример расчёта для
Полученные результаты занесём в таблицу 6.
Таблица6
|
Q, |
H, м |
|
|
2000 |
5518,5 |
|
|
2200 |
5396,4 |
|
|
2400 |
5262,7 |
|
|
2600 |
5117,3 |
|
|
2800 |
4960,4 |
|
|
3000 |
4791,8 |
|
|
3200 |
4611,5 |
|
|
3240,590086 |
4573,5 |
|
|
3400 |
4419,7 |
|
|
3600 |
4216,2 |
|
|
3800 |
4001,1 |
|
|
4000 |
3774,3 |
6.Расстановка НПС вдоль трассы
Выполняем расстановку НПС вдоль нефтепровода с учетом необходимого подпора.
Профиль нефтепровода представляет собой прямую, соединяющая начальную и конечную точки. Расстановка перекачивающих станций выполняется графически на сжатом профиле трассы.
Напор одной станции безучет подпора.
Положения на трассе следующей перекачивающей станции определяем с помощью отрезка, проведенного из вершины напора одной НПС параллельно линии гидравлического уклона до пересечения с линией подпора.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика трубопроводного транспорта как способа транспортировки газа и нефти. Рассмотрение правил выбора трассы; изучение физических параметров нефти. Технологический и гидравлический расчет нефтепровода; определение возможных станций.
курсовая работа [153,3 K], добавлен 26.04.2014Краткая характеристика исследуемого участка, основные насосно-силовые агрегаты и конструктивные особенности трубопровода. Определение влияния параметров продукта на изменение характеристик насоса. Гидравлические особенности расчета нефтепровода.
дипломная работа [741,0 K], добавлен 15.07.2015Устройство, назначение, принцип работы топливного насоса высокого давления двигателя Д-243. Схема работы секции топливного насоса. Возможные неисправности и ремонт топливного насоса, его техническое обслуживания. Техника безопасности при ремонте трактора.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 14.12.2013Назначение и виды масляного насоса – насоса для перекачки газов, состоящего из цилиндра с прорезями, в которые вставлены подпружиненные лопатки. Значение и сущность технического обслуживания и ремонта автомобилей. Возможные неисправности и ремонт насоса.
курсовая работа [781,8 K], добавлен 18.02.2011Способы прокладки нефтепровода через водное препятствие. Разновидности прокола труб. Разработка подводных траншей. Прокладка трубопроводов продавливанием. Технология работы земснаряда. Расчет тиристорных преобразователей электроприводов лебедок.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 20.04.2011Характеристика трассы трубопровода. Определение температуры перекачки и характеристик нефти. Подбор насосного оборудования. Технологический расчёт трубопровода и защита от коррозии. Расстановка насосных станций на профиле трассы с режимом перекачки.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 14.02.2016Назначение и условия работы масляного насоса тепловоза. Неисправности, их причины и способы предупреждения. Периодичность и сроки планового технического обслуживания и текущего ремонта с разборкой и без нее. Сборка, проверка и испытание масляного насоса.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 21.02.2013Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Назначение поршневых пальцев. Принцип действия насоса системы охлаждения КамАЗ-740.10. Система смазки ЗМЗ-4062.10. Путь масла от насоса к клапанному узлу ГРМ. Карбюратор К-151, система ускорительного насоса.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.12.2011Назначение, конструкция и материал поршневых пальцев. Устройство и принцип действия насоса системы охлаждения КамАЗ-740. Назначение системы смазки ЗМЗ-4062. Путь масла от насоса к клапанному узлу ГРМ. Карбюратор К-151, система ускорительного насоса.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 24.07.2010Проектирование производственного участка для станции технического обслуживания автомобильных двигателей. Разработка технологии восстановления изношенной торцевой поверхности под упорную шайбу корпуса подшипников водяного насоса двигателя ЗИЛ-508.
курсовая работа [104,7 K], добавлен 05.10.2014Внедрение новых моделей самолетов и вертолетов. Эксплуатация наземной авиационной техники. Отсек управления раздачей воды машины АС-157. Привод водяного насоса 1К-СН1М и масляного насоса 1Ш1-10К. Техническое обслуживание спецоборудования машины АС-157.
курсовая работа [378,8 K], добавлен 21.01.2014Исследование технической документации автомобиля. Разработка маршрутов ремонта корпуса водяного насоса. Выбор основных способов устранения дефектов. Определение норм времени технологического процесса на ремонт корпуса водяного насоса двигателя ЗИЛ.
курсовая работа [131,2 K], добавлен 28.06.2015Характеристика систем центрального и многоточечного впрыска топлива. Принцип работы плунжерного насоса, применение электромагнитных форсунок. Особенности топливного насоса с электрическим приводом. Причины неисправности систем впрыска топлива Bosch.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2012Структурный и динамический анализ работы нефтяного насоса, построение схемы механизма и плана скоростей. Определение силы действующей на механизм и уравновешивающей силы. Синтез кулачкового механизма насоса и построение картины зацепления двух колес.
курсовая работа [160,0 K], добавлен 25.01.2011Назначение топливного насоса высокого давления. Регулятор частоты вращения. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива. План технологических операций ремонта топливного насоса. Организация рабочих мест и техника безопасности при выполнении работ.
курсовая работа [993,8 K], добавлен 19.03.2015Техническая характеристика насоса охлаждающей жидкости, перечень работ технического обслуживания и ремонта. Расчет объема работ, распределение трудоемкости по видам работ, определение числа производственных рабочих, подбор технологического оборудования.
курсовая работа [487,3 K], добавлен 07.03.2010Потери напора при турбулентном течении в трубах гидравлической системы. Характеристики насоса и насосной установки, графическая зависимость действительного напора, полезной мощности и КПД от подачи. Современные проблемы развития гидропередач автомобилей.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 03.01.2013Назначение, принцип работы топливного насоса высокого давления. Правила эксплуатации и обслуживания главного генератора ГП-300. Возможные неисправности рамы электровоза ТА НП1, их причины и способы устранения. Охрана труда для локомотивной бригады.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.10.2013Технические характеристики и описание автомобильного крана. Описание работы и проектирование объемного гидропривода его механизмов. Расчет гидравлических потерь в напорной, сливной, всасывающей магистралях. Определение основных параметров и выбор насоса.
курсовая работа [745,6 K], добавлен 20.11.2013Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма. Расчет деталей поршневой группы. Система охлаждения бензинового двигателя - расчет радиатора, жидкостного насоса, вентилятора. Расчет агрегатов системы смазки - масляного насоса и масляного радиатора.
курсовая работа [461,5 K], добавлен 04.03.2013
