Определение напорных, мощностных и удельных показателей перекачки нефти с противотурбулентными присадками

В связи с популярностью импортозамещающего производства, растёт тенденция приоритетного оборудования и материалов отечественного производства. Российские присадки намного дешевле иностранных, но по своему действию малосущественно отстают от зарубежных аналогов. Поэтому в данном дипломном проекте расчёт произведён для ПТП российского производства.

Для нахождения коэффициента гидравлического сопротивления с использованием ПТП можно использовать формулу [14]

. (2.18)

Однако мы можем выразить из формулы нахождения эффективности применения ПТП

. (2.19)

Откуда для ПТП «Колтек ПТН 3170» при концентрации ppm

. (2.20)

Далее производим расчёт по формулам (2.8)-(2.17) для двух присадок с разной концентрацией с оставшимися значениями пропускной способности. Результаты приведены в таблицах 2.10 и 2.11.

Таблица 2.10 – Результаты расчёта параметров перекачки нефти с использованием ПТП «Колтек ПТН 3170»

, ppm		, м	, м	, кВт	, кВт	, млн т∙км	, МВт∙ч	, МВт∙ч/ (млн т∙км)
1 10	0,01687	1186,6	836,2	2789,2	3764,1	810,8	2710,2	3,34
	0,01399	984,1	693,5	2313,0	3121,5	810,8	2247,5	2,77
	0,01070	752,5	530,3	1768,8	2387,0	810,8	1718,6	2,12
2 10	0,01567	2479,7	1747,5	8742,9	10956,0	1216,2	7888,3	6,49
	0,01299	2056,4	1449,1	7250,2	9085,5	1216,2	6541,5	5,38
	0,00994	1572,5	1108,2	5544,3	6947,7	1216,2	5002,3	4,11
3 10	0,01495	4205,2	2963,5	19768,6	25376,9	1621,6	18271,4	11,27
	0,01240	3487,2	2457,5	16393,5	21044,3	1621,6	15151,9	9,34
	0,00948	2666,7	1879,3	12536,2	16092,7	1621,6	11586,7	7,15
4 10	0,01446	6355,5	4478,8	37346,7	49140,4	2026,9	35381,1	17,46
	0,01199	5270,4	3714,1	30970,4	40750,5	2026,9	29340,4	14,48
	0,00917	4030,3	2840,2	23683,3	31162,2	2026,9	22436,8	11,07
5 10	0,01410	8926,5	6290,7	62945,6	84946,9	2432,3	61161,8	25,15
	0,01169	7402,5	5216,6	52198,8	70443,8	2432,3	50719,5	20,85
	0,00894	5660,7	3989,2	39916,7	53868,8	2432,3	38785,5	15,95

Таблица 2.11 – Результаты расчёта параметров перекачки нефти с использованием ПТП «ТПУ-1»

, ppm		, м	, м	, кВт	, кВт	, млн т∙км	, МВт∙ч	, МВт∙ч/ (млн т∙км)
1 10	0,01481	1041,9	734,3	2449,1	3305,1	810,8	2379,7	2,94
	0,01132	795,9	560,9	1870,8	2524,7	810,8	1817,8	2,24
	0,01049	738,0	520,1	1734,8	2341,1	810,8	1685,6	2,08
2 10	0,01376	2177,3	1534,4	7676,7	9619,9	1216,2	6926,3	5,70
	0,01051	1663,2	1172,1	5864,1	7348,5	1216,2	5290,9	4,35
	0,00975	1542,3	1086,9	5437,7	6814,1	1216,2	4906,2	4,03
3 10	0,01312	3692,4	2602,1	17357,8	22282,2	1621,6	16043,2	9,89
	0,01003	2820,6	1987,7	13259,5	17021,1	1621,6	12255,2	7,56
	0,00930	2615,4	1843,1	12295,1	15783,2	1621,6	11363,9	7,01
4 10	0,01269	5580,5	3932,6	32792,2	43147,6	2026,9	31066,3	15,33
	0,00970	4262,8	3004,1	25049,6	32960,0	2026,9	23731,2	11,71
	0,00899	3952,8	2785,6	23227,8	30562,9	2026,9	22005,3	10,86
5 10	0,01238	7837,9	5523,5	55269,3	74587,5	2432,3	53703,0	22,08
	0,00946	5987,3	4219,3	42219,6	56976,6	2432,3	41023,1	16,87
	0,00877	5551,9	3912,5	39149,1	52832,8	2432,3	38039,6	15,64

График сравнения расходно-напорных характеристик при использовании ПТП различной концентрации изображён на рисунке 2.3.

1,2,3 – ПТП «Колтек ПТН 3170» при концентрациях =10,20,30 ppm;

4,5,6 – ПТП «ТПУ-1» при концентрациях =10,20,30 ppm;

7,8 – насосная характеристика при одном и двух подключенных насосах на НПС;

9 – напорная характеристика МТ без применения ПТП

Рисунок 2.3 – Совмещённая характеристика МТ и НПС

Из рисунка 2.3 видно, что применение ПТП даёт меньшие значения кривой напора, что делает расположение рабочих точек трубопровода с использованием ПТП ниже рабочих точек без добавления присадок.

График сравнения удельных энергозатрат при использовании ПТП различной концентрации изображён на рисунке 2.4.

Очевидно, что применение ПТП требует меньшие величины электроэнергии на перекачивание нефти.

1,2,3 – ПТП «Колтек ПТН 3170» при концентрациях =10,20,30 ppm;

4,5,6 – ПТП «ТПУ-1» при концентрациях =10,20,30 ppm;

7,8 – удельные энергозатраты без использования ПТП

Рисунок 2.4 – Зависимость удельных энергозатрат от грузооборота перекачиваемой нефти

Таким образом, выполненные расчёты и построенные графики ясно показывают, что введение антифрикционных добавок в полость МТ безусловно способствует снижению энергозатрат, в том числе уменьшению нагрузки на электропривод нефтеперекачивающих агрегатов [11].

Дата добавления: 2015-07-15