Уравнение баланса напоров

Когда рассматривается система, состоящая из трубопровода и насосной станции, то применительно к такой системе уравнение баланса напора будет иметь вид

,

(7.9)

где р₁ и р₂ – соответственно давление в начальном и конечном пункте нефтепровода; Н_ст – потери напора на нефтеперекачивающей станции; h_т – потеря напора на трение в магистрали (i∙L) и в коммуникациях (n∙Н_ст) всех n перекачивающих станций; g – удельный вес нефти.

Рис. 7.4 иллюстрирует параметр ∆z.

Для магистрального нефтепровода, на трассе которого расположено n нефтеперекачивающих станций, в уравнении (7.9) вместо Н_ст следует писать n∙Н_ст. Напор р₁/g создается специальной (подпорной) насосной станцией.

Если из р₁/g вычесть потерю напора в системе трубопроводов на всасывающей стороне основной насосной станции (h_вс), получим напор во всасыва­ющем патрубке первого основного насоса, называемый подпором (∆Н₁).

Потерю напора в коммуникациях (одной) станции описывает (7.10)

,

(7.10)

где h_вс и h_н – соответственно потери напора на всасывающей и нагнетательной стороне нефтеперекачивающей станции.

Напор в конечном пункте нефтепровода р₂/g будем обозначать h_к.п. Это потеря напора в коммуникациях конечного пункта, включая высоту уровня в приемном резервуаре.

Для магистрального нефтепровода с n одинаковыми перекачивающими станциями уравнение (7.9) теперь можно представить в следующем виде:

.

(7.11)

Допустив, что р₂/g в конечном пункте равно нулю, в дальнейшем для краткости будем писать:

.

(7.12)

Уравнения (7.10), (7.11) и (7.12) называются уравнениями баланса напо­ров.

В левой части этих уравнений – напор, развиваемый насосными стан­циями, а в правой части – потеря напора.

Смысл уравнений баланса напоров аналогичен смыслу третьего закона Ньютона.

Выразив напор, развиваемый одной станцией, в виде и гидравлический уклон в виде , получим уравнение баланса напоров

.

(7.13)

Это уравнение с одним неизвестным. Здесь Q – конкретная величина. Считая ∆H₁ постоянной величиной, получаем из (7.13)

.

(7.14)

Баланс напоров и равенство подачи насосов расходу в трубопроводе (материальный баланс перекачки) дают основание для следующего важного вывода: трубопровод и насосные станции составляют единую гидравлическую систему. Это положение является исходным при решении любых вопросов перекачки нефти (нефтепродуктов) по магистральным трубопроводам. Изменение режима работы какой-либо одной насосной станции (например, отключение части насосов) нарушает режим остальных станций и одновременно приводит к изменению режима работы трубопровода и, наоборот, изменение сопротивления трубопровода повлияет на режим работы насосных станций.

Дата добавления: 2015-08-05