Пересчет Q-H характеристики насоса с воды на вязкую нефть
Полученная ранее Q-H характеристика справедлива в том случае, когда перекачиваемой средой является вода, для более вязких жидкостей (таких как нефть) необходимо выполнить пересчет.
(подача при оптимальном режиме работы насоса, м3/час);
(напор, создаваемый насосом при оптимальном режиме работы, м).
Коэффициент быстроходности (для насоса с двухсторонней подачей жидкости):
Переходное число Рейнольдса:
Число Рейнольдса в насосе:
Коэффициент пересчета напора:
Коэффициент пересчета подачи:
Тогда гидравлическая Q-H характеристика насоса для работы на вязкой нефти будет выглядеть следующим образом
Рисунок 2 – Q-H характеристика насоса НМ 1250-260 в рабочей зоне
Q-H характеристика насоса НМ 1250-260 в пересчете на нефть.
Определение количества НПС
Формула Гинзбурга т.к.
5)Определение потребного напора и построение Q-H характеристики:
Строим характеристику потребного напора Q-H и накладываем на полученный график гидравлическую характеристику всех НПС с учётом поправки на нефть.
Построение будем производить в диапазоне:
Таблица №3 "Расчет потребного напора и построение Q-H характеристики"
Q, м3/ч | % | Q, м3/c | V, м/с | Re | λ | H(Q), м |
0,000 | 32,38 | |||||
231,8645 | 0,165 | 0,064 | 0,223163287 | 835,071509 | 0,0589 | 150,68 |
421,5717 | 0,3 | 0,117 | 0,405751431 | 1518,311835 | 0,0507 | 369,16 |
632,3576 | 0,45 | 0,176 | 0,608627146 | 2277,467752 | 0,0458 | 717,08 |
843,1435 | 0,6 | 0,234 | 0,811502861 | 3036,623669 | 0,0426 | 1165,16 |
1053,929 | 0,75 | 0,293 | 1,014378576 | 3795,779587 | 0,0403 | 1706,31 |
1264,715 | 0,9 | 0,351 | 1,217254292 | 4554,935504 | 0,0385 | 2335,44 |
1475,501 | 1,05 | 0,410 | 1,420130007 | 5314,091421 | 0,0371 | 3048,59 |
1686,287 | 1,2 | 0,468 | 1,623005722 | 6073,247338 | 0,0358 | 3842,58 |
1897,073 | 1,35 | 0,527 | 1,825881438 | 6832,403256 | 0,0348 | 4714,74 |
2107,859 | 1,5 | 0,586 | 2,028757153 | 7591,559173 | 0,0339 | 5662,79 |
Рисунок 3 – Характеристика потребного напора Q-H.
Зная характеристику насоса и общее количество насосов, а так же подпор на головной станции, построим характеристику НПС.
Таблица №4 " Суммарная характеристика НПС"
Суммарная характеристика НПС | ||
Q | H сумм | H |
3510,068 | 289,7689337 | |
3458,573 | 285,4776934 | |
3401,02 | 280,6816012 | |
3337,409 | 275,3806573 | |
3267,739 | 269,5748615 | |
3192,011 | 263,2642139 | |
3110,225 | 256,4487145 | |
3022,381 | 249,1283634 | |
2928,479 | 241,3031604 | |
2828,518 | 232,9731056 | |
2722,499 | 224,138199 |
Рисунок 4 – Совмещенная характеристика нефтепровода и НПС.
Регулировка частоты вращения
Чтобы рабочий расход оказался равным заданному, определим новую частоту вращения:
Из следующего выражения выразим nизм:
nизм = nнач* = 3000*
= 2873,1
Тогда характеристика примет следующий вид:
Таблица №5 " Уточненная суммарная характеристика НПС после регулировки частоты оборотов"
Q | H сумм | H |
3206,040708 | 264,433332 | |
3154,545824 | 260,142091 | |
3096,992718 | 255,345999 | |
3033,381391 | 250,045055 | |
2963,711841 | 244,239259 | |
2887,98407 | 237,928612 | |
2806,198078 | 231,113112 | |
2718,353864 | 223,792761 | |
2624,451428 | 215,967558 | |
2524,49077 | 207,637503 | |
2418,471891 | 198,802597 |
Рисунок 5 – Совмещенная характеристика нефтепровода и НПС.
Расстановка НПС вдоль нефтепровода.
Выполняем расстановку НПС вдоль нефтепровода с учётом необходимого подпора. Расстановка перекачивающих станций выполняется графически. Рассмотрим реализацию этого метода для случая округления числа перекачивающих станций вбольшую сторону на примере одного эксплуатационного участка. В работе находятся 6 перекачивающиx станции, оборудованные однотипными магистральными насосами и создающие одинаковые напоры. На ГПС установлены подпорные насосы, создающие подпор . В конце трубопровода (эксплуатационного участка) обеспечивается остаточный напор. По известной производительности нефтепровода определяется значение гидравлического уклона i. Строится треугольник гидравлического уклона.
Место положения на трассе второй перекачивающей станции определяется с помощью отрезка, проведенного из вершины напора первой НПС параллельно линии гидравлического уклона до пересечения с линией величины подпора.
Напор, развиваемый одной станцией:
Необходимый напор в конце нефтепровода:
График расстановки станций в программе Excel и на миллиметровой бумаге прилагаю.
Рисунок №6- Расстановка НПС вдоль нефтепровод