Сделай Сам Свою Работу на 5

Гидравлический расчет линии сбора утечек





 

Вычисляем диаметр трубопровода по формуле

, (3.1)

где d – диаметр трубопровода, м;

Q – расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;

- скорость жидкости, м/с.

Вычисляем скорость течения жидкости по зависимости

. (3.2)

Находим число Рейнольдса

, (3.3)

где Re - число Рейнольдса.

Определяем переходные значения числа Рейнольдса

; , (3.4)

где кэ - коэффициент шероховатости, для новых сварных стальных труб равен 0,00005, м. [3, таблица 5.2]

Для ламинарного течения жидкости Re<2320, коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода определяем по формуле Стокса

, (3.5)

где λ – коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода.

Для турбулентного течения жидкости Re>2320, коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода определяем в зависимости от зоны трения по формулам

- гидравлические гладкие трубы 2320<Re<ReI

; (3.6)

- зона смешанного трения ReI<Re<ReII

; (3.7)

- зона квадратичного трения Re>ReII

. (3.8)

Потери напора в трубопроводе находим по зависимости

, (3.9)

(3.10)

(3.11)

где h – потери напора в трубопроводе, м;

- потери на местных сопротивлениях, м;

- потери на трение в трубе, м;



- длина трубы, м.

Расчетная схема приведена на рисунке 3.1.

1 – магистральный насос; 2 – линия разгрузки; 3 – к резервуару; 4- насос откачки утечек; 5 – резервуар сбора утечек.

Рисунок 3.1 – Схема системы сбора утечек

Исходные данные приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Исходные данные

Наименование параметров Параметры
Величина утечек от одного уплотнения согласно [16], м3 0,00025
Плотность нефти, кг/м3
Вязкость нефти при температуре 35 С, м2 45·10-6
Длины участков, м:   2,5 13,5

Местные сопротивления приведены в таблице 3.2, по участкам [9, с.153 - 154].

Таблица 3.2 – Местные сопротивления

Участки Поворот 90°, 0,5 Задвижка, 0,5 Тройник, 0,8 Вход в рез., 0,5 Σζ
Кол ζ Кол ζ Кол ζ Кол ζ
0,5 - - - - - - 0,5
0,5 0,5 0,8 - - 1,8
- - - - 0,8 - - 0,8
- - - - 0,8 - - 0,8
0,5 0,8 0,5 2,8
1,5 0,5 0,8 - - 2,8

 

Выбираем диаметр трубопровода сбора утечек по ГОСТ d = 25x3 мм (dу = 19 мм).



Расчет участка 1.

Вычисляем скорость течения жидкости по зависимости (3.2)

Находим число Рейнольдса по формуле (3.3)

Для ламинарного течения жидкости Re<2320, коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода определяем по формуле (3.5)

Вычисляем потери на местных сопротивлениях по формуле (3.9)

.

Определяем потери на трение в трубе по формуле (3.10)

Потери напора в трубопроводе находим по зависимости (3.11)

.

Аналогично производится расчет для других участков. Результаты расчетов сводим в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты расчетов

Учас-ток d, м Q, м3 v, м/с Re λ hмс, м hт, м h, м
0,019 0,00025 2,45E-04 0,103 621,36 1,53E-09 2,501E-04 2,501E-04
0,019 0,0005 4,9E-04 0,206 310,68 2,2E-08 2,701E-03 2,701E-03
0,019 0,001 9,8E-04 0,413 154,96 3,92E-08 4,791E-03 4,791E-03
0,019 0,0015 1,47E-03 0,621 103,06 8,82E-08 7,169E-03 7,169E-03
0,019 0,002 1,96E-03 0,828 77,29 5,49E-07 0,0398 0,0398
0,019 0,002 1,96E-03 0,828 77,29 5,49E-07 0,1593 0,1593

 

Суммарные потери в линии разгрузки определим как сумму потерь по участкам: (3.12)

Проверка величины заглубления резервуара сбора утечек

Величина заглубления резервуара 3,5 м. Уровень взлива в резервуаре составляет 0,6 м. При выполнении условия (3.13) будет обеспечено самотечное поступление утечек нефти в резервуар.

hн – Нобщ < hзагл - hвзв (3.13)

где hн – расстояние от уровня грунта до оси вала насоса (для насоса НМ 10000-210 – 1,8м);

Нобщ = 0,0547 м - суммарные потери в линии разгрузки;

hзагл = 3,5 м – уровень заглубления резервуара сбора утечек;

hвзв = 0,6 м – уровень взлива в резервуаре.



1,8-0,0547 < 3,5 – 0,6;

1,7453 < 2,9.

Условие выполняется, таким образом уровень заглубления резервуара выбран верно.

 

Подбор насоса

 

Для подбора насоса, необходимо рассчитать потребный напор до всасывающей линии магистрального трубопровода. Насос откачки утечек необходимо подобрать таким образом, чтобы развиваемый им напор превышал напор в подающей линии резервуара.

(3.14)

где Hпотр – потребный напор от насоса откачки утечек до всасывающей линии магистрального трубопровода, м;

Нгн – геометрическая высота нагнетания, м;

h6 – потери напора на участке 6, м.

Геометрическая высота нагнетания определяется по формуле:

(3.15)

где Pвс – давление во всасывающей линии магистрального трубопровода (Pвс = 1,6 МПа);

ρ – плотность жидкости, м2/c.

Определяем потребный напор до всасывающей линии магистрального трубопровода по формуле (3.14)

По полученному потребному напору подбираем погружной насос CVD-81/51 (Q = 16-41 м³/ч, Н = 273-376 м).

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.