регистрация / вход

по Теплотехнике

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ для заочного обучения Задача 1. Определить число перекачивающих компрессорных станций и расстояние между ними по следующим исходным данным:

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ для заочного обучения

Задача 1.

Определить число перекачивающих компрессорных станций и расстояние между ними по следующим исходным данным:

1) состав газа: метан СН4 – 95 % мол., С2 Н6 – 4,5 % мол., С3 Н8 – 0,5 % мол.;

2) разница геодезических отметок не превышает 150 м;

3) средняя температура грунта 3°С;

4) коэффициент теплопередачи от газа к грунту k = 1,8 вт/м2 ×град;

5) последующие данные выбирать в зависимости от варианта.

Вариант

Годовая произ-водительность Qгод , млн м2

в год

Длина трубо-провода, км

Начальное давление на участке, МПа

Конечное давление на участке, МПа

Начальная t газа на уча-стке трубо-провода, ° С

Диаметр трубо-провода, мм

Толщина стенки, мм

1

8000

400

57

47

45

820

10

2

10000

500

75

50

50

1020

14

3

12000

600

75

50

50

1020

14

4

15000

650

75

50

50

1200

14

5

20000

700

75

50

50

1400

14

6

25000

800

75

50

50

1400

14

7

3000

300

57

47

45

500

10

8

11000

700

75

50

50

1020

14

9

14000

750

75

50

50

1100

14

10

10500

800

75

50

50

1020

14

11

12200

850

75

50

50

1100

14

12

10500

700

75

50

28

1200

16

13

11500

800

75

50

20

1200

16

14

20500

900

75

50

30

1200

16

15

22300

1000

75

50

35

1200

16

16

24600

950

75

50

25

1200

16

17

28000

850

75

50

35

1400

18

18

29000

1050

75

50

40

1400

18

19

30000

1100

75

50

40

1400

18

20

35000

1200

75

50

45

1400

18

По результатам расчета подобрать ГПА.

Примечания:

1) пример решения задачи приведен в литературе: Л.А. Бабин и др. «Типовые расчеты по сооружению трубопроводов». Москва, Недра, 1979 г., стр. 19-26;

2) для выбора ГПА можно использовать А.В. Деточенко и др. «Спутник газовика», М. Недра, 1978.


Задача 2.

Построить совмещенную характеристику насоса и трубопровода при перекачке нефти для участка трубопровода длиной L , диаметром D , начальная точка трубопровода имеет высотную отметку z1 , конечную z2 , конечный напор h к . Перекачка ведется двумя последовательно соединенными насосами типа НМ, напор подпорного агрегата равен h под . Определить рабочую точку системы трубопровод-насос и наиболее целесообразную производительность перекачки. Характеристики насосов рассчитать по литературным данным. Профиль между отметками z1 и z2 произвольный без значительных подъемов. Сделать выводы, если рабочая точка не попадает в зону оптимальных КПД.

Вариант

L , км

D , мм

z 1 , м

z 2 , м

h под

h к

Марка насоса

1

100

530х8

10

40

70

35

1250х260

2

90

530х8

15

45

70

40

1800х240

3

105

530х8

20

30

70

45

1250х260

4

110

720х10

25

35

80

35

3600х230

5

95

720х10

30

20

80

40

3600х230

6

115

830х10

35

25

75

45

5000х210

7

105

720х9

40

50

80

35

2500х230

8

120

720х9

45

55

80

40

2500х230

9

115

530х9

50

40

75

45

1800х240

10

95

530х9

55

40

75

50

1800х240

11

125

820х10

40

10

75

80

3600х230

2500х230

12

130

820х10

45

15

80

75

5000х230

1250х260

13

120

820х10

30

20

70

60

3600х230

1250х260

14

115

820х10

35

25

65

65

3600х230

1800х240

15

105

720х8

20

30

60

50

1840х240

1250х260

16

90

720х8

25

35

55

55

1250х260

1800х240

17

95

530х8

50

40

70

70

1250х260

1800х240

18

100

530х8

55

45

75

70

1800х240

Физические свойства нефти: r = 865 кг/м3 , n = 12×10–6 м2 /с.

При построении характеристик трубопровода задаваться расходами от 0 до 2000-3500 м3 /ч.

Литература: М.В. Лурье. Последовательная перекачка нефтепродуктов по МНПП.

Задача 3.

Профиль трубопровода представлен табл. 1.

Таблица 1

х , км

0

10

15

20

30

40

60

80

120

z , м

50

100

50

150

100

280

50

75

0

Диаметр трубопровода D , шероховатость 0,15 мм, давление в конце участка р к , расход Q , плотность продукта 840 кг/м3 , кинематическая вязкость 5×10–6 м2 /с, давление насыщенных паров р у = 0,015 МПа. Определить, имеется ли в трубопроводе самотечный участок, и если есть, то где расположен.

Вариант

D , мм

Q , м3

р к , МПа

1

530х8

650

0,3

2

530х8

600

0,3

3

530х8

550

0,35

4

530х8

500

0,45

5

530х8

450

0,50

6

530х8

400

0,55

7

325х8

215

0,3

8

325х8

200

0,3

9

325х8

205

0,3

10

325х8

195

0,4

11

325х8

190

0,4

12

325х8

185

0,45

13

720х9

1300

0,3

14

720х9

1250

0,3

15

720х9

1200

0,3

16

720х9

1150

0,45

17

720х9

1100

0,40

18

720х9

1050

0,45

Пример . Профиль участка нефтепродуктопровода (L = 120 км, D = 530 х 8 мм, D = 0,15 мм) представлен табл. 1. Давление р к в конце участка равно 0,3 МПа. По трубопроводу перекачивают дизельное топливо (r = 840 кг/м3 , n = 5 сСт, р у = 0,01 МПа) с расходом 650 м3 /ч). Определить, имеется ли в трубопроводе самотечный участок, и если имеется, то где он расположен?

Ответ . Имеется между 40 и 49,942 км.


Расчет . Расчет ведем методом приближений. Задаемся расходом 650 м3 /ч и предполагаем по виду профиля, что перевальная точка расположена в сечении х = 40 км. Будем находить координату конца самотечного участка.

Параметры перекачки топлива таковы:

n = 4×600/(3600×3,14×0,5142 ) @ 0,804 м/с;

Re = 0,804×0,514/(5×10-6 ) @ 82651;

l = 0,11×(0,15/514 + 68/82651)0,25 @ 0,0201;

i = 0,0201×1/0,514×0,8042 /(2×9,81) @ 1,288×10-3

или 1,288 м/км.

Давление в конце участка равно 0,3 МПа, что составляет

0,3×106 /(840×9,81) @ 36,41 м столба дизтоплива,

поэтому напор в сечении х = 60 км равен:

0 + 36,41 + (120 – 60)×1,288 @ 113,69 м.

Расчет координаты конца самотечного участка, находящегося между сечениями 40 и 60 км, понятен из рис. 1.

р у = rg @ 1,21 м

Н(60) = 113,69 м

z 40 = 200 м

a

z 6 0 = 50 м

40 х * 60 км

Рис. 1

Обозначим координату конца самотечного участка х * . Поскольку тангенс угла a наклона профиля трубопровода на сегменте (40-60) км известен и равен: (200 – 50)/20000 = 7,5×10-3 , то можно составить уравнение:

50 + 7,5×10-3 ×(60000 - х * ) + 1,21 = 113,69 + 1,288×10-3 ×(60000 - х * ),

из которого находим х * @ 49942 м или 49,942 км. Таким образом, в рассматриваемом трубопроводе существует один самотечный участок, начало которого находится в сечении 40 км, а конец - в сечении 49,942 км.

Литература: М.В. Лурье. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов газа. М., 2002.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий