|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
Основным способом исправления качества нефтепродуктов, частично утерянного при последовательной перекачке, является их смешение с нефтепродуктом того же типа, но имеющим запас качества. При заданных плотностях смеси и чистых нефтепродуктов, образующих смесь, концентрация примеси Рс»-Рч р„р-р., (6.33) где р„р,р,, - плотности соответственно примеси и чистого нефтепродукта. Объем примеси в смеси в этом случае равен V =С V . пр пр СМ (6.34) При смешении смеси и чистого, имеющего запас качества нефтепродукта в объеме V,, концентрация примеси в новой смеси должна удовлетворять условию С V V +V (6.35) где 9 - допустимая концентрация примеси в новой смеси. При заданном объеме чистого нефтепродукта неравенство решается относительно допустимого объема подкачиваемой некондиционной смеси V < V * ii. - "и (6.36) V >v (6.37) §6.8. Примеры расчетов Пример 6.1. Определить число насосных станций для последовательной перекачки 8 млн.т нефтепродуктов в год, в том числе: 40% дизельного топлива летнего (ДТЛ), 30% реактивного топлива ТС-1 и 30% автомобильного бензина А-76. Сведения о нефтепродуктопроводе: внутренний диаметр 512 мм, длина 900 км, разность нивелирных высот конца и начала трубопровода Л Z = 150 м, остаточный напор 30м, перевальных точек нет. Расчетная температура - 274К. Характеристика нефтепродуктов: Дизтопливо летнее (ДТЛ) - Р2,з = 835 кт/м\ V273 = И ммус; V293 = 6 ммУс; Автобензин А-76 - рдз = 730 кг/мЗ, = 0,95 ммУс; v, = 0,75 ммус; Реактивное топливо ТС1 - Р2„= 800 кг/мЗ; v„3 = 2,5 ммУс; v, = 1,25 ммУс. Решение 1. Производим расчет свойств нефтепродуктов при температуре перекачки. Для ДТЛ по табл.1.] находим величину температурной поправки = 0,725 кгДмз-К) и по формуле (1.2) вычисляем плотность Рдтл = 835 + 0,725 • (293 - 274) = 848,8 кт/м\ Коэффициент крутизны вискограммы по формуле (1.10) и =-i--in -= 0,0303-. 293-273 6 град Кинематическая вязкость ДТЛ при температуре перекачки по формуле (1.9) Удтл =11- ехр[-0,0303 • (274 - 273)] = 10,7 мм Ус Для других нефтепродуктов аналогично находим
Величины эмпирических коэффициентов в формулах (6.31), (6.32) 2. Годовые объемы перекачиваемых нефтепродуктов Одтл = 0,4 • 8 = 3,2 млн. т/год; А-7б = 0,3 • 8 = 2,4 млн. т/год; Gtc-1 = 0,3 • 8 = 2,4 млн. т/год. 3.Расчетная часовая пропускная способность нефепродуктопро-вода по формуле (6.1) Q.ac = 8400 3,2-10 2,4-10 2,4-10 = 1182,4м/ч. 848,8 746,3 814,5 4.Гидравлический расчет выполняем по наиболее вязкому нефтепродукту - ДТЛ (v = 10,7 mmVc; р = 848,8 кг/м) при расчетном расходе Q = ll = 0,329 м.ус. 3600 5. Средняя скорость потока по формуле (5.8) 4 0,329 и = - = 1,60 м/с. 3,14-0,512 6. Число Рейнольдса по формуле (5.10) Re = = 76502. 10,7-10- 7. Относительная шероховатость труб и переходные числа Рейнольдса по формулам (5.12) е = - = 3,9М0- Re,= 0,512 = 25600; Re„=- = 1280000. 3,91 10- " 3,91-10- Так как Не, < Re < Ксц, то имеет место зона смешанного трения турбулентного режима. 8. Коэффициент гидравлического сопротивления по формуле (5.14) ? = 0,11- 3,9110" + = 0,0208. 76502; 9. Потери напора на трение по формуле (5.9) h, =0,0208..2 = 4771 м. 0,512 2-9,81 10. Полные потери напора в трубопроводе по формуле (5.28) И = 1,02 - 4771 + 150 + 2 - 30 = 5076 м. 11. По расчетной часовой производительности выбираем тип насосов: основные НМ 1250-260 и подпорные НПВ 1250-60. 12. Определяем напоры насосов при расчетной подаче по формуле (3.1). Для НМ 1250-260 при Дг = 460 мм: Н„ = 316,8 м; а = 0; в = 41,9 - 10-6 чУм , следовательно, h = 316,8 - 41,9 • 10-6 .1182,4 = 258,2 м. Для насоса НПВ 1250 - 60 при Дг = 525 мм; Н„ = 74,8 м; а = 0; в = 0,95 - 10 чум5 и, следовательно, Нз = 74,8 - 0,95- 10-5 .1182,4 = 61,5 м. 13.Рабочее давление на выходе головной насосной станции по формуле (5.4) при трех последовательных включенных основных насосах Р = 848,8-9,81- (3- 258,2 + 61,5) = 6,96- 10 Па. Так как Р > 6,4 МПа, то необходимо уменьшить диаметр роторов насосов с тем, чтобы снизить их суммарный развиваемый напор на величину (б.96-6.4).Ш- 848,8-9,81 Для работы основных насосов достаточно подпора 20 м. Поэтому для насоса НПВ 1250-60 выбираем ротор наименьшего диаметра Дз = 475 мм и с Н„ = 59,9 м; а = 0; в = 0,89 • 10-5 чум5, что дает Нз = 59,9 - 0,89- 10-5 .1182,4 = 47,5 м. Для основных насосов выбираем ротор диаметром Д2= 418 мм с Н„ = 298,8 м; а = 0; в = 34,8 - 10- чум5, что дает h„„ = 298,8 - 34,8 - 10-6 -1182,42 = 241,2 м. Следовательно, Р = 848,8 - 9,81 • (3241,2 + 47,5) = 6,42- 10 Па. Так как опять Р > 6,4 МПа для НМ 1250-260 выбираем ротор диаметром Д2= 395 мм с Н„ = 271 м; а = 0; в = 43,9 - 10-6 ч2/м5 и, следовательно, h„„ = 271 - 43,9- 10-6 .1182,4 = 209,6 м; Р = 848,8 - 9,81- (3 • 209,6+ + 47,5) = 5,63 - 106 Па. Поскольку P<6,4 МПа, то диаметры роторов подпорного и основного насосов выбраны верно. 14. Расчетный напор одной станции по формуле (5.30) Н„ = 3 • 209,6 = 628,8 м 15. Расчетное число насосных станций по формуле (5.32) 5076-2-47,5 п =- = 7,92. 628,8 Округляем его до п" = 8. 16. Рассчитываем полные потери напора и суммарного напора станций при перекачке каждого из нефтепродуктов в диапазоне расходов от 500 до 1500 м/ч. Результаты расчета приведены в табл.6.3. Таблица 6.3 Данные для ностроения совмещенной характеристики нефтепродуктопровода и насосных станций
17.Строим совмещенную характеристику нефтепродуктопровода и насосных станций при п"= 8 для каждого из трех нефтепродуктов (рис.6.5). Получаем Рдтл = 1193 муч, Qa76= 1310 мУч, Qtci = 1284 муч. 18. Находим число дней перекачки каждого нефтепродукта по формуле (6.2) и проверяем условие (6.3) N -дтл - 3,2-10 24-848,8-1193 = 131,7 сут.; 2,4-10 Ntc-, = 24-746,3-1310 2,4-10 = 102,3 суг.; 95,6 суг.; 24-814,5-1284 =131,7 + 102,3 + 95,6 = 329,6 сут. Так какК, <350, то неравенство (6.3) выполняется. Поскольку есть резерв в пропускной способности нефтепродуктопровода, то проверим выполнение неравенства (6.3) при п"=7. С совмещенной характеристики при п"=7 снимаем значения ддт.л= 1129 муч, Qa.,6= 1246 мУч, Qtc-i = 1219 м/ч. Следовательно: N - -Q ™ 24-848,8-1129 2,4-10 А-76 Ntc-, = 24-746,3-1246 2,4-10 = 139,2 сут.; = 107,5 сут.; = 100,7 сут.; 24-814,5-1219 ;N, =139,2 + 107,5 + 100,7 = 347,4 сут. Аналогичный расчет при п" = 6 дает N.., = 148,8 сут., Кд 7б= 114,2 сут., Ntc-i= 107,1 сут. и = 370,1 сут. Таким образом, искомое количество насосных станций не может быть меньше 7. Пример 6.2. Рассчитать объемы смеси, образующейся в контактах нефтепродуктов ДТЛ-ТС-1 и ДТЛ-А-76 при условиях примера 6.1. Решение 1.Средние скорости перекачки нефтепродуктов по формуле (5.8): 4-1129 ДТЛ т/:пп о 1 л п с 1 т2 тc-l = 3600-3,14-0,512 4-1219 3600-3,14-0,512 = 1,52 м/с; 2 =1,65 м/с; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
