ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Задачи с решениями
(7 семестр)
Составила:
доцент Шабуро И.С.
Раздел 5, п. 9 согласно рабочей программе курса «Практические занятия», тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП. Самотечные участки». Задачи 1, 2.
Раздел 5, п. 10 согласно рабочей программе курса «Практические занятия», тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП» (продолжение). Задача 3.
Раздел 5, п. 11 согласно рабочей программе курса «Практические занятия», тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП» (продолжение). Задачи 4, 5, 6, 7, 8.
Раздел 5, п. 13 согласно рабочей программе курса «Практические занятия», тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП. Последовательность перекачки нефтепродуктов». Задачи 9, 10.
Раздел 5, п. 9. Тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП. Самотечные участки»
Задача 1
Годовой план перекачки G = 24×106 т/год нефти, расчетная плотность r = 885 кг/м3, расчетная кинематическая вязкость нефти n = 50,8×10-6 м2/с. Определить диаметр трубопровода, оценить гидравлический уклон трубопровода. Число рабочих часов в году 8400.
Решение
1. Расчетная пропускная способность:
Рекомендуемая скорость потока 1,75 м/с.
2. Расчетный диаметр трубопровода:
, 
Ближайший выпускаемый диаметр труб D н = 820х11 мм.
3. Фактическая скорость перекачки:
4. Число Re:
5. Коэффициент гидравлических сопротивлений:
6. Гидравлический уклон при выбранном диаметре трубопровода равен:
Раздел 5, п. 9. Тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП. Самотечные участки»
Задача 2
Определить самотечный участок и найти P нач, если по трубопроводу диаметром 530х8 мм, шероховатостью 0,2 мм производится перекачка дизельного топлива ρ = 840 кг/м3, n = 5∙10-6 м2/с, давление насыщенных паров 10000 Па. Длина участка 120 км, Q = 600 м3/ч. Профиль трубопровода задан координатами, h к = 40 м.
| L, км | ||||||
| Z, м |
Решение
1. Скорость потока в трубопроводе:
2. Критерий Re:
3. Переходные числа:
, 
.
25700 < 82673 < 1285000 – зона смешанного трения.
4. Коэффициент гидравлических потерь:
5. Гидравлический уклон равен:
6. Графическое построение:
АВ = 20000∙0,000952 = 19 м.
Масштаб по оси Н: 3 мм – 19 м, по оси L: 17 мм – 20000 м = 20 км.
Из графика 
МПа.
Самотечный участок располагается между 40 и 59 км трассы трубопровода.
Раздел 5, п. 10. Тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей по МТП»
Задача 3
По условию задачи 1 подобрать насосные агрегаты, если допускаемое давление в трубопроводе 7,4 МПа.
Решение
По производительности перекачки, допускаемому давлению выбираем насосные агрегаты марки НМ 3600х230 и подпорный насос НМП 3600х82. По характеристикам насосов (рис. 1) напор при Q = 3228 м3/ч составляет:
h под = 82 м, h осн = 250 м.
Принимаем, исходя из Р доп 7,4 МПа, число работающих основных агрегатов равным трём.
Общий напор станции:
Н ст = 82 + 3,250 = 832 м.
Развиваемое давление:
Р ст = 832×885×9,81×106 = 7,2 < 7,4 МПа.
Условие соблюдается, значит данные агрегаты могут обеспечить заданную производительность.
Рис. 1. Характеристика насоса НМ
Раздел 5, п. 11. Тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей
По МТП»
Задача 4
Рассчитать необходимое число перекачивающих станций для трубопровода диаметром 530х9 мм, длиной 420 км, разность геодезических отметок минус 125 м для перекачки в зоне гидравлически гладких труб нефти плотностью 878 кг/м3, вязкостью 1∙10-4 м2/с с производительностью 1066 м3/ч. Число эксплуатационных участков принять равным 1, местные сопротивления учесть коэффициентом 1,02, остаточный напор в конце участка 30 м.ст.ж., подпорные агрегаты на головной развивают напор 50 м.ст.ж., а напор основных агрегатов может быть рассчитан из H = 271 - 43,9∙10-6∙ Q 2. На каждой станции работают два последовательно соединенных агрегата. Полученное число станций округлить в большую сторону и перечислить мероприятия для выравнивания напоров насосного оборудования и трубопровода.
Решение
1. Напор основных агрегатов:
Н ст = 2(271 – 43,9∙10-6∙10662) = 442,2 м.
2. Баланс напоров на участке МТП:
h под + n ∙ Н ст = DZ + h н + h пот.
3. Скорость потока в трубопроводе:
4. Критерий Re:
5. Коэффициент гидравлических сопротивлений:
6. Потери напора:
7. Число станций:
8. При округлении в большую сторону n∙H ст > H тр, в этом случае можно использовать обточку рабочих колес насосов одной из станций либо на одной из станций установить насосное оборудование с меньшим напором.
Раздел 5, п. 11. Тема «Технология перекачки ньютоновских жидкостей
По МТП»
Задача 5
По МТП диаметром 820х10 мм, длиною 150 км перекачивается нефть с кинематической вязкостью 25 сСт, производительность перекачки 3200 м3/ч. Как изменятся потери напора, если участок будет иметь лупинг длиною 60 км того же диаметра?
Решение
1. Скорость потока в основном трубопроводе:
2. Коэффициент гидравлических потерь (зона гладких труб, т.к. не задана шероховатость):
3. Гидравлический уклон трубопровода:
4. Потери напора:
5. Скорость потока в нитках лупинга:
6. Коэффициент гидравлических потерь в лупинге:
7. Гидравлический уклон лупинга:
8. Потери напора при наличии лупинга:
h пот = (150-60)∙103∙0,00409 + 60∙103∙0,0012 = 440 м.
Сокращение потерь на 174 м.
Второй способ
где m = 0,25.
Далее без изменений.