28.Расчёт гидравлической характеристики трубопровода постоянного диаметра (без лупинга) и её графическое построение.

Пусть простой трубопровод постоянного сечения расположен произвольно в пространстве, имеет общую длину l и диаметр d и содержит ряд местных сопротивлений  . В начальном сечении (1—1) имеем нивелирную высоту Z1 и избыточное давление P1, а в конечном (2—2) — соответственно Z2 и P2. Скорость потока в этих сечениях вследствие постоянства диаметра трубы одинакова и равна V.

Запишем уравнение Бернулли сечений 1—1 и 2—2

;

В этом выражении   - суммарные потери на трение по длине и на местных сопротивлениях на участке трубы длиной l. Потери по длине в соответствии с формулой Дарси будут

.

Потери на местных сопротивлениях в соответствии с формулой Вейсбаха составят

.

Учитывая уравнение неразрывности потока и постоянство диаметра трубы т. е.     и   , скоростные напоры в обеих частях можно сократить. Кроме того величины z₁ и z₂, выражающие удельную потенциальную энергию положения, для гидросистем технологического оборудования, как уже не раз отмечалось, много меньше потенциальной энергии сжатия  и отличаются они между собой очень незначительно. По этой причине в дальнейшем их можно не учитывать. Тогда уравнение Бернулли примет вид

или

Выразив величину    через расход  :

,

и подставив её в предыдущее выражение, получим

.

Введём обозначение

.

Величину   - будем называть гидравлическим сопротивлением трубопровода.

С учётом этого получим

.

Последнее выражение наз+вается характеристикой трубопровода. Эта характеристика представляет собой зависимость суммарных потерь давления (напора) от расхода в трубопроводе    .

Е сли в трубопроводе установлены гидравлические аппараты, имеющие свои сопротивления, то их необходимо добавить к коэффициенту сопротивления трубопровода, и в результате получится суммарное гидравлическое сопротивления.

29.Гидравлический расчёт параллельного соединения простых трубопроводов: трубопровод с лупингом.

Параллельным соединением простых трубопроводов является соединение лупинга с основной магистралью. Для параллельного соединения простых трубопроводов справедливы следующие соотношения

(5.24)

где Q, Q_о и Q_л – соответственно расход в трубопроводе, основной магистрали на лупингованном участке и в лупинге;

h_о и h_л – соответственно потери напора на трение по длине основной магистрали на лупингованном участке и лупинга.

Как правило, лупингованный участок, т.е. параллельно соединённый лупинг и кусок основной магистрали, к остальной части трубопровода подключены последовательно. При гидравлическом расчете, как правило, необходимо определить либо пропускную способность всего трубопровода, либо потери по известному расходу Q. Расходы Q_o и Q_л как правило неизвестны. Определим соотношение между гидравлическими уклонами лупингованного участка и основной магистрали.

Согласно второму уравнению системы (5.24), можем записать

, (5.25)

откуда после сокращения одинаковых сомножителей и несложных преобразований получаем

. (5.26)

Так как Q = Q_о+Q_л , то с учетом (5.26) можно записать

,

откуда

. (5.27)

Пользуясь выражением (5.27), найдем гидравлический уклон на участке трубопровода с лупингом, выраженный через диаметр основной магистрали

. (5.28)

где  – поправка, учитывающая изменение гидравлического уклона на участке трубопровода с лупингом

. (5.29)

Как видно из формулы (5.28), величина  зависит от соотношения диаметров лупинга и основной магистрали, а также от режима перекачки и зоны трения (если режим турбулентный). Если D=D_л, то .

С другой стороны, учитывая второе уравнение системы (5.24) и подставляя в первое уравнение системы (5.24) выражение (5.10) получим

,

вводя цифровые индексы для n параллельно соединённых трубопроводов, получим общее уравнение

. (5.30)

Потери напора в трубопроводе с лупингом, учитывая то, что лупингованный участок к остальному трубопроводу подсоединяется последовательно, с учетом формулы (5.29) можем переписать (5.23) в виде

.

30) Основные магистральные насосы на головных или промежуточных станциях с резервуарами обычно работают синхронно с подпорными насосами, предназначенными для создания подпора на входе в насос, предотвращающего отрицательное влияние упругости паров нефти и нефтепродуктов. Подпорные насосы часто размещают в отдельном здании, называемом подпорной насосной. 

На перекачивающих станциях основные магистральные насосы соединяют последовательно, так чтобы при одной и той же подаче напоры, создаваемые насосами, суммировались. Это позволяет увеличить напор на выходе станции. 

31) Потребный напор определяется по формуле

Потребным напором установки Нпотр называют энергию, которую необходимо сообщить единице веса жидкости для ее перемещения из приемного резервуара в напорный по трубопроводу установки при заданном расходе

32) Уравнение (3.2) называется уравнением баланса напоров. Его левая часть есть суммарный развиваемый напор, необходимый для осуществления перекачки нестабильного конденсата, а правая - суммарный расходуемый напор, затрачиваемый на преодоление сил трения и разности нивелирных высот конца и начала трубопровода, а также на создание остаточного напора, необходимого для поддержания однофазности потока и подачи нестабильного конденсата в концевую сепарационную установку на конечном пункте. Развиваемый и расходуемый напоры всегда равны между собой. Это равенство при заданных геометрических размерах трубопровода, профиле трассы, типоразмере насосно-силового оборудования достигается за счет автоматического ( самопроизвольного) установления необ-ходим Ъй величины расхода в трубопроводе. Любое изменение правой или левой части уравнения (3.2), а именно: изменение числа работающих насосов и станций, противодавления в трубопроводе, появление путевых сбросов или аварийных утечек и др. - привод ит к изменению расхода.