Решение. 1. Напоры основных и подпорных насосов при подачах, соответствующих границам рабочей зоны, по формуле (2.3)

1. Напоры основных и подпорных насосов при подачах, соответствующих границам рабочей зоны, по формуле (2.3)

;

;

;

;

;

.

2. Вычисляем коэффициенты напорных характеристик основных (Б^*, А, Б) и подпорных (b _п*, а _п, b _п) насосов по формулам

;

При m = 0,25

;

;

;

;

;

;

При m = 0,1

;

;

;

;

;

.

3. Разность нивелирных высот конца и начала трубопровода

Δ z = z _к − z _н = − 30 – 20 = − 50 м.

4. Предположим, что режим перекачки турбулентный, зона трения – гидравлически гладкие трубы. Тогда по формуле (5.2) величина гидравлического уклона при единичном расходе

.

5. При общем числе работающих основных насосов на насосных станциях n _н = 15 получаем , .

Подставляя данные в (5.1), получим

.

6. Число Рейнольдса при этом расходе по формуле (2.17)

.

Так как Re < Re_I, то режим перекачки выбран верно.

7. Максимально допустимый напор на выходе из насосных станций

,

а допустимый кавитационный запас на входе в основные насосы вычисляем по формуле (1.10)

.

С учетом потерь напора в обвязке насосных станций примем минимальный подпор на их входе Δ H _min = 25 м.

8. Предположим, что на каждой станции включено последовательно по три основных насоса. Соответственно, подпоры и напоры насосных станций в соответствии с формулами (5.3) составят:

;

;

Так как разрешенное значение минимального подпора Δ H _min на входе в насосную станцию № 2 больше Δ h ₂, то работать с 15 основными насосами нельзя.

9. Полагая, что общее число основных насосов на всех станциях n _н = 14, находим

, ;

по формуле (5.1)

.

10. Число Рейнольдса по формуле (2.17)

.

11. Величины подпоров и напоров насосных станций при количестве включенных насосов на станциях 3-3-3-3-2:

;

;

Так как для всех насосных станций неравенства (5.4) выполняются, то работоспособность нефтепровода обеспечивается.

Результаты расчета напоров и подпоров при другом количестве работающих насосов и различных комбинациях их включения на станциях представлены в табл.10.2.

Пример 10.9. Используя результаты расчетов в примере 10.8, определить оптимальные режимы работы нефтепровода. В качестве привода основных насосов используются электродвигатели типа СТДП 1250-2УХЛ4 (мощность N _{ном мн} = 1250 кВт), подпорных ВАОВ500М-4У1 (N _ном2 = 400 кВт).