Определение плотности и вязкости перекачиваемой нефти при расчетной температуре

Расчётная плотность при расчётной температуре определяется по формуле, кг/м³:

 

, (1)

 

где – плотность нефти при 293 К, кг/м³;

– температурная поправка, кг/(м^3.К);

Т – расчетная температура нефти, К.

Температурная поправка определяется по формуле, кг/(м^3.К):

 

, (2)

 

, кг/(м^3.К)

 

, кг/м³.

 

Рассчитаем кинематическую вязкость нефти по формуле Вальтера:

 

, (3)

 

где и – постоянные коэффициенты, определяемые по двум значениям вязкости и при двух температурах и .

Постоянный коэффициент определяется по формуле:

 

, (4)

 

где и – вязкость нефти при температурах = 273 К и = 293 К соответственно.

 

.

Постоянный коэффициент определяется по формуле:

 

(5)

.

,

мм²/с,

м.

 

3.3 Выбор насосного оборудования НПС и расчёт рабочего давления

 

Выбор насосного оборудования нефтеперекачивающих станций производится исходя из расчётной часовой производительности нефтепровода, определяемой по формуле:

 

, (6)

 

где – годовая (массовая производительность нефтепровода, млн.т/год;

– коэффициент неравномерности перекачки равный 1,05;

– число суток работы нефтепровода в течение года.

Чтобы определить число рабочих дней трубопровода в году , необходимо знать диаметр (наружный) и протяженность трубопровода. определяется в зависимости от годовой (массовой) производительности нефтепровода по приложению к методическому материалу. Таким образом, для млн.т/год мм. Учитывая мм и км определяем по таблице 3.3 дней.

м³/ч

Таблица 3.2 – Рекомендуемые параметры магистральных нефтепроводов

Производительность , млн.т/год	Наружный диаметр , мм	Рабочее давление Р, МПА
0,7…1,2		8,8…9,8
1,1…1,8		7,4…8,3
1,6…2,4		6,6…7,4
2,2…3,4		5,4…6,4
3,2…4,4		5,4…6,4
4,0…9,0		5,3…6,1
7,0…13,0		5,1…5,5
11,0…19,0		5,6…6,1
15,0…27,0		5,5…5,9
23,0…50,0		5,3…5,9
41,0…78,0		5,1…5,5

 

Таблица 3.3 – Расчетное число рабочих дней магистральных нефтепроводов

 

Протяженность, км	Диаметр трубопровода
до 820 (включительно)	свыше 820
до 250
250 – 500	356/355	353/351
500 – 700	354/352	351/349
свыше 700	352/350	349/350

 

В соответствии с расчётной часовой производительностью выбираем насосы из приложения к методическому материалу: магистральный насос НМ10000-210 со сменным ротором на подачу 0,7 от номинальной и подпорный насос НПВ 3600-90.

Задаваясь значениями диаметров рабочих колёс из приложения определим напоры, развиваемые насосами при расчётной производительности перекачки. Для этого воспользуемся уравнением напорной характеристики насоса

 

, (7)

 

где – напор насоса при подаче , м;

– потенциальный напор, м;

и – эмпири­ческие коэффициенты, соответственно ч/м² и ч²/м⁵;

– подача насоса, м³/ч.

 

Напор магистрального и подпорного насоса составит:

 

Н_м=304–2,08х10^-6х ²=215,95 м,

Н_п=93,7–1,4х10^-6х ²=34,44 м.

 

 

По напорным характеристикам насосов вычисляем рабочее давление, МПа:

 

(8)

 

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

– соответственно напоры, развиваемые подпорным и магистральным насосами при расчётной производительности нефтепровода, м;

– число работающих магистральных насосов нефтеперекачивающей станции;

– допустимое давление, для диаметра мм, равное 5,9 МПа.

 

Условие 5,78 МПа < 5,9 МПа выполняется.

 

Условие выполняется, найденное давление входит в рекомендованный интервал, значит, в дальнейших расчетах принимаем МПа.

 

В итоге выбираем насосы: магистральный насос НМ 10000-210 с диаметром рабочего колеса мм и подпорный насос НПВ 3600-90 с диаметром рабочего колеса мм.