Проетирование нефтепровода (стр. 3 из 5)

ДляD₂ = 720 мм:

ДляD₃ = 820 мм:

6.2 Расчет затрат на электроэнергию

,

где: Зэ – затраты на электроэнергию;

G– годовой объем перекачки по трубопроводу, т/год;

H_ст – дифференциальный напор, развиваемый одной станцией, м;

К_с – коэффициент, учитывающий снижение расхода электроэнергии при сезонном регулировании перекачки (примем Кс = 1);

η_н и η_э – КПД насоса и электродвигателя.

N_с – расход электроэнергии на собственные нужды насосной станции, N_с = 1,5–2·10

кВт·ч/год;

С_э – стоимость 1 кВт·ч электроэнергии. Примем по таблице 14 [3]
С_э = 0,0128 у. е.;

n – количество станций.

ДляD₁ = 529 мм:

ДляD₂ = 720 мм:

ДляD₃ = 820 мм:

6.3 Расчет эксплуатационных затрат

Эксплуатационные затраты рассчитаем по формуле:

K_л – капитальные вложения в линейную часть с учетом всех поправочных коэффициентов;

K_л =

;

K_ст – капитальные вложения в насосные станции с учетом всех поправочных коэффициентов.

К_ст = [С_гнс + С_пс ·(n_ст – 1)]·k_т;

α

– годовые отчисления в долях единицы на амортизацию станций (α = 8,5% от капитальных затрат на станции);

α

- годовые отчисления на амортизацию линейной части трубопровода (α = 3,5% от капитальных затрат на трубопровод);

α

– годовые расходы на текущий ремонт станций (α = 1,3%);

α

– годовые расходы на текущий ремонт трубопровода (α = 0,3%);

З_т – затраты на воду, смазку, топливо (5 тыс. у. е./год);

З_з – заработная плата (80 тыс. у. е./год на одну станцию);

Зэ – затраты на электроэнергию;

П – прочие расходы (примем 25% от зарплаты, т.е. 20 тыс. у. е./год).

ДляD₁ = 529 мм:

K_л =

К_ст =

ДляD₂ = 720 мм:

K_л =

К_ст =

ДляD₃ = 820 мм:

K_л =

К_ст =

6.4. Расчет приведенных затрат

Приведенные затраты определяем по формуле:

,

где:

-нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений. =0,15;

-капитальные затраты для рассматриваемого вида транспорта;

-эксплуатационные затраты для рассматриваемого вида транспорта.

ДляD₁ = 529 мм:

ДляD₂ = 720 мм:

ДляD₃ = 820 мм:

Поскольку приведенные затраты оказались меньше для второго варианта, то мы можем объективно оценить, что трубопровод с диаметром 720 является наиболее экономически выгодным.

7. Выбор основного оборудования

По заданной пропускной способности Q= 2237 м

/ч подберем в приложении 3 [1] основной насос марки НМ 2500–230, характеристики которого даны для воды. Выясним, необходимо ли пересчитывать их на нефть. Для этого определим число Re для потока перекачиваемой жидкости.

= 23,538 см

где

, -диаметр и ширина лопатки рабочего колеса (по таб. 17 [3]);

=3,8 см., =40,5 см;

-коэффициент сужения входного сечения рабочего колеса, =0,9

Находим число Re на выходе из колеса по формуле:

,

где

-номинальная подача насоса.

-коэффициент кинематической вязкости нефти.

Определим переходное значение параметра Рейнольдса:

,

где n_s – коэффициент быстроходности насоса. По приложению 3 [1] для насоса НМ 2500–230 n_s = 117.

.

Поправочные коэффициенты в нашем случае равны 1,0 [3], и Re > Re_пер, то характеристики насоса при работе на нефти остаются такими же, как на воде, т.е. пересчет характеристики не требуется.

Подбирают электродвигатели для насосов, исходя из потребной мощности, рассчитываемой по формуле:

где N_н – мощность электродвигателя, кВт;

H_н – напор, развиваемый насосом, м;

Q – подача насоса,

;

g – ускорение свободного падения;

η_н – КПД насоса, в долях единицы (η_н=0,86).

Подбираем марку электродвигателя – СТД-2000–2 (N=2000кВт).

Для создания на входе основного насоса напора, необходимого для безкавитационной работы, устанавливаем подпорный насос, напор этого насоса должен быть не менее:

,

где:

- допустимый кавитационный запас основного насоса, ;

- потери в коммуникациях,

Для насоса НМ 2500–230 имеем:

Для обеспечения заданного расхода основного насоса и его безкавитационной работы выбираем в качестве подпорного насос НМП-2500–74 с электродвигателем ДС – 118/44–6 мощностью 800 кВт.

Т.о чтобы перекачать нефть с заданной производительностью на расстояние 440 км с диаметром нефтепровода 720 мм установим на каждой станции по 3 последовательно соединенных между собой насоса НМ2500–230.

Получили, что на головной нефтеперекачивающей станции последовательно соединены 2 насоса НМ 2500–230 (1 в резерве) и 1 подпорный НМП 2500–74 (1 в резерве), а на промежуточных – 2 насоса НМ 2500–230.

8. Построение совмещённой характеристики трубопровода и насосных станций

В координатах Q-H строят суммарную напорную характеристику всех рабочих насосов на трубопроводе. Для построения характеристики насосов воспользуемся следующими зависимостями: