2.4 Аналитическая проверка режимов работы нпс
Для того чтобы определить наиболее выгодный вариант режима работы НПС, т.е. вариант с наименьшими энергозатратами и высоким КПД насосов, рассмотрим различные варианты эксплуатации режимов работы НПС:
подпорный насос типа НПВ 1250-60 (
),
4 основных насоса типа НМ 1250-260 (
)
(насосы подбираются) на двух участках;подпорный насос типа НПВ 1250-60 (
),
4 основных насоса типа НМ 1250-260 с ротором
0,7 (насосы подбираются) на двух участках.
1.
Рассмотрим первый вариант, в котором
насосы НМ 1250-260 с номинальным ротором и
НПВ 1250-60 (D2
= 495 мм) имеют следующие характеристики:
,
;
,
,
(характеристики
определяются из паспорта насоса НПВ
1250-60).
Режим работы станции определяют из условий:
(2.12)
(2.13)
где
- напор, развиваемый станцией, м
(определяется по формуле 2.16);
- подпор перед следующей станцией, м
(определяется по формуле 6.18);
- максимальный допустимый напор на
выходе станции по условиям прочности
нефтепровода, м;
- наименьший допустимый подпор перед
станцией по условиям бескавитационной
работы основных насосов, м.
= 
;
(2.14)
где
- допустимая высота всасывания насоса,
м;
- потери напора во всасывающем трубопроводе,
м. Для расчетов принимаем
равными 10 м (постоянная).
(2.15)
где
- атмосферное давление,
=
760 мм.рт.ст. (постоянная);
- давление насыщенных паров,
=500
мм.рт.ст (постоянная).
-
допустимый кавитационный запас, м
(принимается по комплексной характеристике
насоса из паспорта на насос).
(2.16)
где
k – количество основных насосов;
-
напор основного насоса, м;
-
напор подпорного насоса, м (характеристики
насоса).
(6.17)
где
-
длина рассматриваемого участка, м;
-
разность геодезических отметок конца
и начала рассматриваемого участка, м
(указаны в задании).
Сделаем аналитическую проверку режима работы двух участков по формулам (2.12, 2.13, 2.16, 2.17).Если условие (2.12 и 2.13) не выполняется, то нужно дросселировать лишний напор на предыдущую станцию, тогда регулирование режима будет выполнено верно.
2.
Во втором варианте рассмотрим насосы
НМ 1250-260 с ротором 0,7 и НПВ 1250-60 (D2
= 445 мм). Характеристика насосов следующая:
,
;
,
,
(характеристики
определяются из паспорта насоса).
Далее проводят расчет, используя формулы 2.12-2.17.
Сделаем аналитическую проверку режима работы двух участков по формулам (2.12, 2.13, 2.14, 2.17).Если условие (6.13 и 6.14) не выполняется, то нужно дросселировать лишний напор на предыдущую станцию, тогда регулирование режима будет выполнено верно.
(2.18)
Выбор наиболее экономичного режима работы нефтепровода будем осуществлять, исходя из минимальных затрат электроэнергии, что напрямую зависит от величины дросселируемого напора. Для этого определим мощность, потребляемую насосами и мощность, затрачиваемую на дросселирование, по формулам:
(2.19)
где
-
коэффициент запаса по мощности,
-
напор насоса,м (из паспорта);
-
производительность,
-
коэффициент полезного действия насоса;
-
коэффициент полезного действия
электродвигателя. Коэффициент полезного
действия электродвигателя насоса
принимаем равным
.
Коэффициент полезного действия насоса
берется по характеристике насоса из
паспорта.
(2.20)
где
-
дросселируемый напор, м (определяют по
формуле 2.19).
(2.21)
По аналогии выполняем расчет для второго варианта и заносим в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Результаты исследуемых режимов работы
Марка насосов/ количество |
Напор насоса, м |
Дросселируемый напор,м |
КПД |
Мощность потреб. насосами, кВт |
Мощность затрачен. на дроссели- рование,кВт |
Общая мощность потреб. насосами, кВт |
НПВ 1250-60 (D2=495мм), НМ 1250-60/4 (D2=440мм) |
67
290 |
174,4 |
0,64
0,77 |
259,4
3730,6 |
561
|
3990 |
НПВ 1250-60 (D2=445мм), НМ 1250-60 с ротором 0,7 |
50
250 |
17,4 |
0,64
0,82 |
161
3018,2 |
53 |
3179,2 |
Анализируя полученные данные, приходим к выводу, что наиболее экономически выгодным и оптимальным режимом работы для производительности является работа на насосах НМ 1250-260 с ротором 0,7 и НПВ 1250-60 (D2 = 445 мм). Преимуществом этого варианта, по сравнению с первым, является экономия электроэнергии и высокий КПД насоса 82%.
Методическое издание
Составители
ДОСТОВАЛОВА Анна Николаевна
ЧЕСТНЫХ Татьяна Васильевна
ЧЕПИК Александр Александрович