3.2 Численный метод
Рассмотрим режим перекачки на первом эксплуатационном участке протяженностью 282,176 км с тремя работающими магистральными насосами на каждой НПС. Производительность нефтепровода на этом режиме определим из решения уравнения
где HТР – напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления трубопровода, разности геодезических отметок и создания остаточного напора в конце эксплуатационного участка;
HПС – напор, развиваемый всеми работающими насосами при рассматриваемом режиме перекачки;
z j – разность геодезических отметок на j-м линейном участке;
n – число линейных участков (перекачивающих станций);
hОСТ – остаточный напор на конечном пункте трубопровода;
h j – потери напора на трение на j-м линейном участке трубопровода;
nM j – число магистральных насосов, установленных на j-й ПС;
hП – напор, развиваемый подпорными насосами;
hМ jk – напор, развиваемый k-м магистральным насосом j-й ПС;
jk – индекс состояния k-го магистрального насосного агрегата j-й ПС
( jk=1 при работающем насосе и jk=0 при остановленном насосе).
Определяем максимально допустимый напор на выходе из насосных станций по формуле (3.7.6)
и допустимый кавитационный запас на входе в основные насосы
С учетом потерь напора в обвязке насосных станций примем
Определяем напор, развиваемый основными магистральными насосами головной нефтеперекачивающей станции
Определяем напор на выходе ГНПС-1 по формуле
где Hс – подпор на входе c-й перекачивающей станции;
HСТс – напор, создаваемый работающими насосами c-й НПС при известной производительности перекачки.
Подпор на входе НПС-2 определяем по формуле (3.7.4)
Определяем напор на выходе НПС-2
Аналогично определяем значение подпора и напора для НПС-3
Аналогично определяем значение подпора и напора для НПС-4
В таблице 5 приведены результаты расчетов подпоров и напоров нефтеперекачивающих станций при различном количестве работающих насосов и их комбинациях.
Таблица 5 - Напоры и подпоры нефтеперекачивающих станций при различных числах работающих насосов и комбинаций их включения
|
№ |
Чис.нас. |
n |
Q |
ГНПС-1 |
НПС-2 |
НПС-3 |
НПС-4 |
| ||||||||
|
Hпн1, м |
Ннпс1, м |
Hпн2, м |
Ннпс2, м |
Hпн3, м |
Ннпс3, м |
Hпн4, м |
Ннпс, м |
Еуд,кВт/ч | ||||||||
|
1 |
12 |
3-3-3-3 |
6062,00 |
104,13 |
478,04 |
103,92 |
477,84 |
103,91 |
477,83 |
103,92 |
477,83 |
3,88 | ||||
|
2
|
11 |
3-3-3-2 |
5926,00 |
106,24 |
493,85 |
133,72 |
521,33 |
164,27 |
551,88 |
192,79 |
451,19 |
3,72 | ||||
|
3 |
3-3-2-3 |
106,24 |
493,85 |
133,72 |
521,33 |
164,27 |
422,67 |
63,58 |
451,19 |
| ||||||
|
4 |
3-2-3-3 |
106,24 |
493,85 |
133,72 |
392,13 |
35,06 |
422,67 |
63,58 |
451,19 |
| ||||||
|
5 |
10 |
3-3-2-2 |
5766,50 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
571,53 |
234,00 |
502,92 |
161,01 |
429,93 |
3,56 | ||||
|
6 |
3-2-3-2 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
437,07 |
99,54 |
502,92 |
161,01 |
429,93 |
| ||||||
|
7 |
3-2-2-3 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
437,07 |
99,54 |
368,46 |
26,55 |
429,93 |
| ||||||
|
8 |
3-3-3-1 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
571,53 |
234,00 |
637,38 |
295,47 |
429,93 |
| ||||||
|
9 |
3-3-1-3 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
571,53 |
234,00 |
368,46 |
26,55 |
429,93 |
| ||||||
|
10 |
3-1-3-3 |
108,67 |
512,05 |
168,15 |
302,61 |
-34,92 |
368,46 |
26,55 |
429,93 |
| ||||||
|
11 |
3-2-1-3 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
497,03 |
185,70 |
327,15 |
8,28 |
432,65 |
| ||||||
|
12 |
|
3-3-3-0 |
5546,50 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
638,48 |
327,15 |
751,52 |
432,65 |
432,65 |
| ||||
|
13 |
9 |
3-3-0-3 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
638,48 |
327,15 |
327,15 |
8,28 |
432,65 |
| |||||
|
14 |
3-0-3-3 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
214,12 |
-97,21 |
327,15 |
8,28 |
432,65 |
| ||||||
|
15 |
3-2-3-1 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
497,03 |
185,70 |
610,06 |
291,19 |
432,65 |
3,42 | ||||||
|
16 |
3-1-3-2 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
355,57 |
44,24 |
468,61 |
149,74 |
432,65 |
| ||||||
|
17 |
3-3-2-1 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
638,48 |
327,15 |
610,06 |
291,19 |
432,65 |
| ||||||
|
18 |
3-1-2-3 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
355,57 |
44,24 |
327,15 |
8,28 |
432,65 |
| ||||||
|
19 |
3-2-2-2 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
497,03 |
185,70 |
468,61 |
149,74 |
432,65 |
| ||||||
|
20 |
3-3-1-2 |
111,91 |
536,27 |
214,12 |
638,48 |
327,15 |
468,61 |
149,74 |
432,65 |
| ||||||
|
21 |
8 |
3-3-2-0 |
5353,10 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
695,36 |
406,43 |
701,19 |
402,02 |
402,02 |
3,22 | ||||
|
22 |
3-3-0-2 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
695,36 |
406,43 |
406,43 |
107,26 |
402,02 |
| ||||||
|
23 |
3-0-3-2 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
253,23 |
-35,70 |
406,43 |
107,26 |
402,02 |
| ||||||
|
24 |
3-0-2-3 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
253,23 |
-35,70 |
259,06 |
-40,12 |
402,02 |
| ||||||
|
25 |
2-2-2-2 |
114,65 |
409,40 |
105,85 |
400,61 |
111,68 |
406,43 |
107,26 |
402,02 |
| ||||||
|
26 |
3-1-1-3 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
400,61 |
111,68 |
259,06 |
-40,12 |
402,02 |
| ||||||
|
27 |
3-2-0-3 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
547,99 |
259,06 |
259,06 |
-40,12 |
402,02 |
| ||||||
|
28 |
3-2-3-0 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
547,99 |
259,06 |
701,19 |
402,02 |
402,02 |
| ||||||
|
29 |
3-2-2-1 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
547,99 |
259,06 |
553,81 |
254,64 |
402,02 |
| ||||||
|
30 |
3-2-1-2 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
547,99 |
259,06 |
406,43 |
107,26 |
402,02 |
| ||||||
|
31 |
3-1-2-2 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
400,61 |
111,68 |
406,43 |
107,26 |
402,02 |
| ||||||
|
32 |
3-3-1-1 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
695,36 |
406,43 |
553,81 |
254,64 |
402,02 |
| ||||||
|
33 |
3-1-3-1 |
114,65 |
556,78 |
253,23 |
400,61 |
111,68 |
553,81 |
254,64 |
402,02 |
| ||||||
|
34 |
7 |
3-0-3-1 |
5139,8 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
294,95 |
30,03 |
491,03 |
212,97 |
366,63 |
| ||||
|
35 |
3-0-1-3 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
294,95 |
30,03 |
183,69 |
-94,37 |
366,63 |
| ||||||
|
36 |
3-1-0-3 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
448,61 |
183,69 |
183,69 |
-102,79 |
358,21 |
| ||||||
|
37 |
3-1-3-0 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
448,61 |
183,69 |
644,69 |
366,63 |
366,63 |
3,01 | ||||||
|
38 |
3-2-2-0 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
602,28 |
337,36 |
644,69 |
366,63 |
366,63 |
| ||||||
|
39 |
3-0-2-2 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
294,95 |
30,03 |
337,36 |
59,30 |
366,63 |
| ||||||
|
40 |
3-2-0-2 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
602,28 |
327,78 |
327,78 |
49,73 |
357,06 |
| ||||||
|
41 |
2-2-2-1 |
117,56 |
424,89 |
141,28 |
448,61 |
183,69 |
491,03 |
212,97 |
366,63 |
| ||||||
|
42 |
2-2-1-2 |
117,56 |
424,89 |
141,28 |
448,61 |
183,69 |
337,36 |
59,30 |
366,63 | |||||||
|
43 |
2-1-2-2 |
117,56 |
424,89 |
141,28 |
294,95 |
30,03 |
337,36 |
59,30 |
366,63 |
| ||||||
|
44 |
3-3-0-1 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
755,95 |
491,03 |
491,03 |
212,97 |
366,63 |
| ||||||
|
45 |
3-2-1-1 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
602,28 |
337,36 |
491,03 |
212,97 |
366,63 |
| ||||||
|
46 |
3-1-2-1 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
448,61 |
183,69 |
491,03 |
212,97 |
366,63 | |||||||
|
47 |
3-1-1-2 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
448,61 |
183,69 |
337,36 |
59,30 |
366,63 | |||||||
|
48 |
3-3-1-0 |
117,56 |
578,56 |
294,95 |
755,95 |
491,03 |
644,69 |
366,63 |
366,63 |
| ||||||
|
49 |
6 |
3-3-0-0 |
4846,60 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
835,53 |
602,41 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
| ||||
|
50 |
3-0-3-0 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
349,84 |
116,72 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
2,82 | ||||||
|
51 |
3-0-0-3 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
349,84 |
116,72 |
116,72 |
-133,37 |
352,31 |
| ||||||
|
52 |
3-2-1-0 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
673,63 |
440,51 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
| ||||||
|
53 |
3-0-1-2 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
349,84 |
116,72 |
278,62 |
28,52 |
352,31 |
| ||||||
|
54 |
3-0-2-1 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
349,84 |
116,72 |
440,51 |
190,42 |
352,31 |
| ||||||
|
55 |
3-2-0-1 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
673,63 |
440,51 |
440,51 |
190,42 |
352,31 |
| ||||||
|
56 |
3-1-0-2 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
511,74 |
278,62 |
278,62 |
28,52 |
352,31 |
| ||||||
|
57 |
2-2-2-0 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
511,74 |
278,62 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
| ||||||
|
58 |
2-0-2-2 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
187,95 |
-45,17 |
278,62 |
28,52 |
352,31 |
| ||||||
|
59 |
2-2-0-2 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
511,74 |
278,62 |
278,62 |
28,52 |
352,31 |
| ||||||
|
60 |
2-2-1-1 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
511,74 |
278,62 |
440,51 |
190,42 |
352,31 |
| ||||||
|
61 |
2-1-2-1 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
349,84 |
116,72 |
440,51 |
190,42 |
352,31 | |||||||
|
62 |
3-1-1-1 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
511,74 |
278,62 |
440,51 |
190,42 |
352,31 | |||||||
|
63 |
3-1-2-0 |
121,36 |
607,05 |
349,84 |
511,74 |
278,62 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
| ||||||
|
64 |
2-2-2-0 |
121,36 |
445,15 |
187,95 |
511,74 |
278,62 |
602,41 |
352,31 |
352,31 |
| ||||||
|
65 |
3-2-0-0 |
4513,20 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
649,75 |
451,07 |
451,07 |
231,27 |
231,27 |
2,60 | |||||
|
66 |
3-0-2-0 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
308,42 |
109,75 |
451,07 |
231,27 |
231,27 |
| ||||||
|
67 |
3-0-0-2 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
308,42 |
109,75 |
109,75 |
-110,05 |
231,27 |
| ||||||
|
68 |
3-1-1-0 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
479,09 |
280,41 |
451,07 |
231,27 |
231,27 |
| ||||||
|
69 |
3-0-1-1 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
308,42 |
109,75 |
280,41 |
60,61 |
231,27 |
| ||||||
|
70 |
3-1-0-1 |
125,42 |
637,41 |
308,42 |
479,09 |
280,41 |
280,41 |
60,61 |
231,27 |
| ||||||
|
71 |
2-2-1-0 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
579,47 |
280,41 |
451,07 |
231,27 |
231,27 |
| ||||||
|
72 |
2-0-1-2 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
238,14 |
39,47 |
210,13 |
-110,05 |
231,27 |
| ||||||
|
73 |
2-2-0-1 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
579,47 |
280,41 |
280,41 |
60,61 |
231,27 |
| ||||||
|
74 |
2-1-0-2 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
408,81 |
109,75 |
109,75 |
-110,05 |
231,27 |
| ||||||
|
75 |
2-0-2-1 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
238,14 |
39,47 |
380,80 |
60,61 |
231,27 |
| ||||||
|
76 |
2-1-2-0 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
408,81 |
109,75 |
451,07 |
231,27 |
231,27 |
| ||||||
|
77 |
2-1-1-1 |
125,42 |
466,75 |
238,14 |
408,81 |
109,75 |
280,41 |
60,61 |
231,27 |
| ||||||
|
78 |
3-1-0-0 |
4133,20 |
129,69 |
669,38 |
471,49 |
651,39 |
489,71 |
489,71 |
269,91 |
269,91 |
2,35 | |||||
|
79 |
3-0-1-0 |
129,69 |
669,38 |
471,49 |
471,49 |
309,81 |
489,71 |
269,91 |
269,91 |
| ||||||
|
80 |
3-0-0-1 |
129,69 |
669,38 |
471,49 |
471,49 |
309,81 |
309,81 |
122,54 |
302,44 |
| ||||||
|
81 |
2-2-0-0 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
651,39 |
489,71 |
489,71 |
302,44 |
302,44 |
| ||||||
|
82 |
4 |
2-0-2-0 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
291,60 |
129,92 |
489,71 |
269,91 |
269,91 |
| |||||
|
83 |
2-0-0-2 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
291,60 |
129,92 |
129,92 |
-57,35 |
302,44 |
| ||||||
|
84 |
2-1-1-0 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
471,49 |
309,81 |
489,71 |
269,91 |
269,91 |
| ||||||
|
85 |
2-0-1-1 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
291,60 |
129,92 |
309,81 |
122,54 |
302,44 |
| ||||||
|
86 |
2-1-0-1 |
129,69 |
489,48 |
291,60 |
471,49 |
309,81 |
309,81 |
122,54 |
302,44 |
| ||||||
|
87 |
1-1-1-1 |
129,69 |
309,59 |
111,70 |
291,60 |
129,92 |
309,81 |
122,54 |
302,44 |
| ||||||
|
|
3 |
3-0-0-0 |
3673,20 |
134,36 |
704,32 |
540,87 |
540,87 |
420,67 |
420,67 |
269,87 |
269,87 |
2,08
| ||||
|
88 | ||||||||||||||||
|
88 |
2-1-0-0 |
134,36 |
514,33 |
350,89 |
540,87 |
420,67 |
420,67 |
269,87 |
269,87 |
| ||||||
|
89 |
2-0-1-0 |
134,36 |
514,33 |
350,89 |
350,89 |
230,68 |
420,67 |
269,87 |
269,87 |
| ||||||
|
90 |
2-0-0-1 |
134,36 |
514,33 |
350,89 |
350,89 |
230,68 |
230,68 |
79,88 |
269,87 |
| ||||||
|
91 |
1-1-1-0 |
134,36 |
324,35 |
160,90 |
350,89 |
230,68 |
420,67 |
269,87 |
269,87 |
| ||||||
|
92 |
1-0-1-1 |
134,36 |
324,35 |
160,90 |
160,90 |
40,69 |
230,68 |
79,88 |
269,87 |
| ||||||
|
93 |
1-1-0-1 |
134,36 |
324,35 |
160,90 |
350,89 |
230,68 |
230,68 |
79,88 |
269,87 |
| ||||||
|
94 |
2 |
1-1-0-0 |
3113,20 |
139,30 |
339,97 |
214,26 |
414,93 |
340,17 |
340,17 |
229,34 |
229,34 |
1,77 | ||||
|
95 |
1-0-0-1 |
139,30 |
339,97 |
214,26 |
214,26 |
139,51 |
139,51 |
28,68 |
229,34 |
| ||||||
|
96 |
1-0-1-0 |
139,30 |
339,97 |
214,26 |
214,26 |
139,51 |
340,17 |
229,34 |
229,34 |
| ||||||
|
97 |
2-0-0-0 |
139,30 |
540,63 |
414,93 |
414,93 |
340,17 |
340,17 |
229,34 |
229,34 |
| ||||||
|
98 |
1 |
1-0-0-0 |
2400 |
144,41 |
356,13 |
271,54 |
271,54 |
246,31 |
246,31 |
179,02 |
179,02 |
1,38 | ||||