В настоящей расчетно- графической работе изложены основные технологические расчеты горячего нефтепровода.

Общее положение

В настоящей расчетно- графической работе изложены основные технологические расчеты горячего нефтепровода.

План РГР:

- определение расчетного диаметра;

- тепловой расчет нефтепровода.

- уточнения реологических свойств нефти;

- гидравлический расчет нефтепровода;

- расчет полных потерь нефтепровода

- расчет пропускной способности нефтепровода

- расчет минимального объема прокачиваемой нефти;

- выбор насосов внешнего транспорта;

- выбор печей подогрева.

Продольный профиль трассы нефтепровода представлен на рис. 1. (подрис. текст, усл. обозн)

Исходные данные:

L = 80 - протяженность участка, км;

Q = 110 - часовой объем прокачиваемой нефти, м³/час;

P₂₀ = 822 - плотность нефти при 20^оС, кг/м³;

µ₂₀ = 52 - вязкость нефти при 20 ^оС, сСт;

µ₅₀ = 12 - вязкость нефти при 50 ^оС, сСт;

С_р = 0,5 удельная теплоемкость нефти, Вт/кгС^о;

= - теплопроводность изоляционного материала, Вт/мС^о

Р_р = – рабочее давление, кг/см²

Т_н = 70 – начальная температура нефти, С^о

t_ос = -2 – температура окружающей среды, С^о

t_з = 2 – температура не текучести нефти, С^о

Z₁ = 30 – геодезическая отметка в начале трубопровода, м

Z₂ = 100 - геодезическая отметка в конце трубопровода, м.

1. Определение диаметра трубопровода.

1.1 Диаметр находим по экономической скорости – скорости, при которой наиболее экономична перекачка углеводородов и меньше затраты.

Экономическая скорость принимается согласно рекомендациям:

При вязкости нефти менее 30 сСт: принимается от 1,0 до 1,2 м/с;

При вязкости нефти от 30 до 100 сСт: принимается от 0,8 до 1,0 м/с;

При вязкости нефти свыше 100 сСт: принимается от 0,6 до 0,8 м/с;

Расчётный диаметр рассчитывается по формуле:

(1)

1.2 Выбираем из стандартного ряда наружный диаметр трубы:

= 219 мм (2)

1.3 Принимая толщину стенки =6 мм, находим внутренний диаметр трубы:

мм (3)

мм

1.4 Принимая толщину изоляционного слоя = 80 мм (70 – 100), находим диаметр трубы с наружным слоем изоляции:

мм (4)

мм

2. Тепловой расчет.

2.1 Находим коэффициент теплопередачи :

,Вт/м^{2 о}С (5)

где:

- коэффициент теплопроводности пенополиуритана. = 0,028

- сопротивление грунта. ( = 0,4 при подземном способе прокладки трубопровода, при надземном способе прокладки = 0)

2.2 Находим температуру в конечной точке:

, ^оС (6)

3 Уточняем реологические свойства нефти.

3.1 Уточняем среднюю плотность

(7)

3.2 Уточняем среднюю вязкость

, сСт (8)

где А – коэффициент крутизны вискозограммы.

(9)

4 Гидравлический расчет.

4.1 Уточняем фактическую скорость

(10)

4.2 Определяем число Рейнольдса

(11)

При Re до 2200 – режим течения ламинарный

При Re от 2200 до 4000 – режим течения переходный

При Re свыше 4000 – режим течения турбулентный

Режим течения турбулентный.

Определяем коэффициент сопротивления гидравлического трения .

При ламинарном течении = 64/Re (12)

При переходном режиме - методом интерполяции

При турбулентном течении = 0,3164/Re^0,25 (13)

= 0,3164/20163^0,25 = 0,0265

4.3 Определяем линейные потери

м. в. ст. (14)

4.3 Находим полные потери

, м, (15)

где:

к_м коэффициент местного сопротивления, который принимается в зависимости от способа сооружения трубопровода (надземный или подземный) от 2% до 10%

Р_к высота резервуара на плотность.

Проверяем условие соответствия полных потерь и рабочего давления

Р_р > Н_тр

Дата добавления: 2015-08-29