3.3 Определение рациональных режимов перекачки

Подпорные насосы укомплектованы асинхронными электродвигателями ВАОВ800L-4У1, мощностью 2000 кВт, а магистральные насосы – синхронными электродвигателями СТДП3150-2УХЛ4, мощностью 3150 кВт. Для возможных режимов перекачки определим значения удельных энергозатрат.

Определяем напоры и к.п.д. подпорного и магистрального насосов по формулам

где k₁, k₂, k₃ – коэффициенты аппроксимации, определяемые методом наименьших квадратов [3, табл.2.1, табл.2.2].

Определяем коэффициенты загрузки и к.п.д. электродвигателей подпорного и магистрального насосов по формулам

где r₀, r₁, r₂ – эмпирические коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов по паспортным характеристикам электродвигателей насосов. В случае отсутствия данных принимаются по таблице [2, табл.3.8.1].

Рассчитываем значения потребляемой мощности подпорного и магистрального насосов по формуле

где  – расчетная плотность нефти;

g – ускорение свободного падения;

h – напор, развиваемый насосом при подаче Q;

_Н, _Э, _МЕХ – соответственно значения к. п. д. насоса, электродвигателя и механической передачи, _МЕХ=0,99.

Удельные энергозатраты на 1 тонну нефти, определяемые по формуле

В дальнейшем, аналогично предложенному расчету, находим значения удельных энергозатрат для выделенных режимов в таблице 5.

Возможный режим №98 соответствует наименьшему значению энергозатрат, поэтому первой узловой точкой на графике зависимости удельных затрат от производительности будет точка А.

Для каждого возможного режима перекачки, при котором выполняется условие Q_i>Q_А рассчитываем значение производной по формуле

Значение является наименьшим, поэтому следующей узловой точкой на графикеЕ_уд(Q) будет точка с координатами Q=3113,2 м³/ч и Е_уд=1,77 кВт· ч/т.

Дальнейшие вычисления продолжаем аналогично, подставив в формулу следующие значения Q и Е_уд .

Строим график зависимости удельных энергозатрат от производительности перекачки.

График зависимости удельных энергозатрат от производительности перекачки представлен на рисунке 3.

Заключение

В результате проделанного курсового проекта по технологическому расчёту трубопровода получили данные, позволяющие сделать следующие выводы: для сооружения магистральных трубопроводов применяют трубы из стали марки 17Г1С Волжского трубного завода по ТУ 1104-138100-357-02-96, наружным диаметром 1020 мм и толщиной стенок 9,5 мм. Трубопровод III категории.

Расчётная производительность нефтепровода Q = 5860 м³/ч, в соответствии с этим для оснащения насосных станций применили насосы: основные НМ 5000-210 и подпорные НПВ 5000-120. Насосы соединяются последовательно по схеме – три работающих плюс один резервный. Всего по трассе трубопровода расположено 7 насосных станций.

Перекачивающие станции магистрального нефтепровода относятся к сложным и энергоемким объектам. Доля энергозатрат на перекачку составляет порядка 25-30% от годовых эксплуатационных расходов. При этом возникает задача выбора из ряда возможных режимов наиболее целесообразных, соответствующих наименьшим затратам электро­энергии на перекачку. В свою очередь, в зависимости от уровня текущей загрузки нефтепровода, из ряда рациональных режимов должны выбираться такие, которые обеспечивали бы выполнение планового объема перекачки за фондовое время. Рассматриваемый нефтепровод может экономично работать только на режимах 1,2,3,5,6,8,15,17,19,20,21,22,25,28,29,30,31,32,33,37,38,40,41,42,45,46,47,48,50,52,54,55,57,60,61,62,63,64,65,66,68,69,70,71,73,76,77,78,79,80,81,82,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98.

Таким образом, на сегодняшний день роль трубопроводного транспорта в развитии нашей страны чрезвычайно велика. Кроме того, использование трубопроводов позволяет высвободить железнодорожный и водный транспорт для перевозки других грузов.

Протяженность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, осуществляется модернизация и техническое перевооружение ранее построенных трубопроводов, внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей, сооружения и ремонта объектов магистральных трубопроводов.

На современном этапе при проектировании систем трубопроводного транспорта нефти необходимо обеспечивать техническую осуществимость в сочетании с передовыми технологиями, экологическую безопасность и экономическую эффективность, а также высокую надежность при эксплуатации, что требует, в свою очередь, высококвалифицированных специалистов в области проектирования, сооружения и эксплуатации магис­тральных нефтепроводов и хранилищ.