Гидравлический расчет простого трубопровода сводится к
определению одного из следующих параметров: пропускной способности G v;
необходимого начального давления p н; диаметра
трубопровода D.
1. определение пропускной способности выкидной
линии Gv, если известны диаметр D и длина трубопровода L, плотность ρ и вязкость нефти μ , разность
геодезических отметок Δz = z
н – z к, , перепад давления Δp = p н – p к или потерянный напор
ΔH=
H н – H к.
В связи с тем, что λ = f (Re),
λ = f (Gv), задача
решается графоаналитическим методом. Задаются произвольными расходами G1, G2 …Gi после чего определяется скорость потока υi = 4Gi / πD2. Затем рассчитывают режим движения
Rei = υi D / ν н и в
зависимости от него определяют коэффициент гидравлического сопротивления λ i
по
формулам λ = 64 / Re или λ = 0.3164 / Re 0.25 .
Подставляя все известные величины в
формулу h = λ * l / D * υ2 / 2 g, находят для заданного G i ΔH i и
строят зависимость ΔH I = f (Gi) и находят G0.
2. определение начального давления p
н при известных диаметре трубопровода D ,
массовом расходе жидкости Gн и ее физических свойствах – плотности и
вязкости.
Определяем скорость жидкости υ = G / S
= 4 Gн / πD2
86400 ρ.
Re = υ D / ν = υ D ρ / μ , λ
= 0.3164 / Re 0.25 .
p н = p к
+ λ * l / D * υ2/2
* ρ
3. искомым является диаметр
нефтепровода при известных расходе жидкости
G, перепаде давлений Δp0 ,
плотности
ρ и вязкости θ, а также длине трубопровода l.
Данная задача решается графоаналитическим
методом. Задают различные значения диаметра трубопровода Di, определяют потери Δpi и строят зависимость Δpi = f (D).
4. рассчитать диаметр простого
трубопровода, необходимый напор насоса и его мощность исходя из
регламентированных скоростей нефти в зависимости от ее вязкости.
Диаметр трубопровода определяется из формулы υ = Gv / S
= 4 Gv / 3600 πD2 ρ.
По ГОСТу подбирается труба,
соответствующая этому размеру.
Dн = Dвн
+ 2 δ,
где δ – толщина стенки трубы. Критерий
Рейнольдса равен Re = υ D
/ ν, коэффициент гидравлического
сопротивления равен λ = 0.3164 / Re 0.25 . Δh = λ * l / D * υ2 / 2 g
Необходимый напор насоса Н = h тр + (zк – zн). Мощность насоса равна N = G H ρ g / 1000 η,
где G – объемная
подача насоса, м3/с; η – общий к.п.д. насосной установки.
