 |
Разработка технологической схемы пнпс
|
|
|
|
Технологическая схема насосной станции представляет собой технологическую обвязку основных объектов станции. К таким объектам относятся:
- Основная насосная станция;
- Система сглаживания волн давления;
- Узел регуляторов давления;
- Узел подключения к магистрали;
- Площадка фильтров-грязеуловителей.
Технологическая схема ПНПС представлена на формате А1. Нефть от узла подключения ПНПС к магистрали (УМ) движется на вход насосной станции (НС) через площадку фильтров-грязеуловителей (ФГ) и систему сглаживания волн давления (ССВД), затем после НС вновь поступает в магистраль через узел регуляторов давления (УР) и узел подключения (УМ).
Узел подключения к магистрали УМ представляет собой объединённые в одно целое камеры приёма и пуска скребка. Камеры пуска скребка представляют собой устройство, предназначенное для запуска в магистраль средств очистки ее от внутренних загрязнений.
На площадке фильтров-грязеуловителей находится три параллельно соединённых фильтра, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе». Очистка фильтров производится через люк, расположенный на одном из торцов аппарата.
7. Расчет режима работы ПНПС
Расчет состоит в выборе технически возможных и экономически целесообразных методов регулирования работы насосов, обеспечивающих транспорт заданных объемов жидкости с наименьшими затратами.
|
|
|
Самым экономичным способом регулирования режима работы насосной станции является ступенчатое регулирование. К способам ступенчатого регулирования относятся:
1)Смена рабочего колеса (ротора насоса);
2)Изменение количества работающих насосов на НС;
3)Изменение схемы соединения насосов на НС;
4)Изменение диаметра рабочего колеса насоса.
В нашем случае нужно добиться двух производительностей ПНПС:
Qр – основной производительности станции и Qмах – максимальной производительности станции, на случай перераспределения потоков в системе нефтепроводов в процессе ее эксплуатации.
Так как данную задачу решаем на стадии проектирования, то для достижения поставленной цели будем использовать один способов регулирования – изменение диаметра рабочего колеса насоса с подрегулированием при помощи дросселирования.
Для регулирования режима работы необходимо произвести построение совместной характеристики насосов и трубопровода.
При построении характеристики насосов возьмем любые пять подач с их комплексной характеристики [2, приложение 21], и определим соответствующий напор. Принятые напоры для заданных подач запишем в таблицу 7.1.
| Q3=4000 м3/час | Q4=5000 м3/час | Q5=6000 м3/час | Q4=7000 м3/час | Q5=8000 м3/час | |
| Носн, м | |||||
| Носн+Hп,м | |||||
| 2Носн+Hп,м | |||||
| 3Носн+Hп,м | |||||
| Нтр,м |
Таблица 7.1.
Значения для построения совмещенной характеристики НС и НП
Определим некоторые значения потерь напора для построения характеристики трубопровода.
Для расчета потери напора по длине трубопровода можно воспользоваться формулой[15]:
(7.1)
где, β, m – коэффициенты, принимаемые в соответствии с режимом течения: для зоны Блазиуса β = 0,0246, m = 0,25;
ν – вязкость при расчетной температуре, м2/с;
Dвн – внутренний диаметр трубопровода, мм;
|
|
|
Q – подача насоса, м3/с;
L – длина трубопровода, м;
Δz – разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, м;
Нк – максимальный напор в конце нагнетательного трубопровода Нк принимаем равным 30 м с учетом потерь напора в трубопроводах конечного пункта и высоты уровня в заполненном резервуаре), м;
Регулирование режима работы ПНПС при помощи изменения диаметра рабочих колес.
Требуемый диаметр рабочего колеса находится по формуле [6]:
(7.2)
где, D0 – диаметр необточенного рабочего колеса, м; Н′нас – необходимый напор насоса с обточенным ротором, м; Q1 – рабочая производительность насосов, м3/ч; a и b –эмпирические коэффициенты.
Эмпирические коэффициенты a и b находятся с помощью формулы, аппроксимирующей Н–Q характеристику насоса [1]:
Н = a – bּQ2 (7.3)
где, a и b – эмпирические коэффициенты; Н – напор насоса, м;
Q – производительность насоса м3/ч.
Описание метода нахождения коэффициентов a и b:
На исходной Н–Q характеристике произвольно берется две точки, обычно на границах рабочей зоны, и данная формула записывается дважды: «Первый раз для координат одной из точек, второй для координат другой» – получается система двух уравнений с двумя неизвестными a и b, из этих уравнений a и b находятся:
(7.4)
1. Определим требуемый диаметр рабочего колеса, который обеспечит насосу необходимое значение производительности равной Qmax:
2. Определим требуемый диаметр рабочего колеса, который обеспечит насосу необходимое значение производительности равной Qраб:
Изменение H-Q характеристики после обточки рабочего колеса:
(7.5)
(7.6)
где, Н0 и Q0 – напор и подача насоса при диаметре рабочего колеса, равном Д0; Н и Q – напор и подача насоса при диаметре рабочего колеса, равном Д.
Значения для построения совмещенной характеристики НС и НП после обточки рабочего колеса занесем в таблицу. 7.2.
Таблица 7.2.
| Q4=4000 м3/час | Q5=5000 м3/час | Q4=6000 м3/час | Q5=7000 м3/час | Q5=8000 м3/час | |
| Нобр(Qр) обточка 10% | |||||
| 3Нобр+Нп(Qр)обточка 10% | |||||
| Нобр(Qмах) | |||||
| 3Нобр+Нп(Qмах ) | |||||
| Qобр(р) | |||||
| Qобр(мах) | |||||
| Нтр,м |
Значения для построения совмещенной характеристики НС и НП после обточки рабочего колеса
|
|
|
|
|
|
