原油长输管道初步设计计算书 下载本文

全线总压头损失:

H=1.01×0.00775×320×103+(35-28)=2511.8m。 到可能翻越点处压头损失:

Hf=1.01×0.00775×280×103+(68-28)=2231.7m。 由Hf < H,知在最大输量工况下不存在翻越点。 ③确定泵站数

最大输量时,在平均温度下,管道体积流量为Qmax =0.2140×3600=770.4 m3/h。参照《JBT10114-1999输油离心泵 型式与基本参数》选择型号为KSY800-190的泵,其特性方程为:

H=240.56-0.00042Q1.75

最大输量时,Q=770.4 m3/h,则H=193.23m,泵站内泵数为n=

1109.24=5.7,

193.23向下取整为5,则最大输量工况下每个泵站应选用5台KSY800-190泵串联,可增加一台备用。

泵站特性方程为HC=5×(240.56-0.00042Q1.75)=966.14m,全程所需泵站数N=

2511.8=2.6向上取整为N=3,则最大输量工况下需设置3个泵站。

966.14由两种极端工况确定的应设站数如表2-3:

表2-3 布站数量

—— 最小输量 最大输量 热站数 6 4 泵站数 2 3 3)确定站址

根据地形的实际情况,本着热泵合一的原则,进行站址的调整:设置3个热泵站与3个热站。站址为:(0km,28m)、(53km,21m)、(107km,19m)、(160km,34m)、(213km,33m)、(267km,56m)。具体布站情况如表2-4:

表2-4 均匀布站表

站 首站 2# 里程(km) 0 53 高程(m) 28 21 布站情况 加热站、泵站 加热站 3# 4# 5# 6# 末站 107 160 213 267 320 19 34 33 56 35 加热站、泵站 加热站 加热站、泵站 加热站 4.各种工况下各站参数

1)最大输量 ①热力参数

最大输量时的基本热力参数计算结果如表2-2。

由于是平均布站,故各个加热站的进站温度、出站温度都相同,即

TR=43.24℃,TZ=30℃。加热炉的热负荷由下面的公式计算:

q=Gc(TR-TZ) (2-16)

式中:q——加热炉的热负荷,kw; G——油品流量,kg/s; C——油品比热,kJ/(kg·℃); 由公式(2-16)计算得热泵站加热炉的热负荷为: q=181.9×2.1×(43.24-30)=5055.6kw。 ②水力参数 全线总压头损失:

H=1.01×0.00775×320×103+(35-28)=2511.8m。 设置3个泵站,则泵站扬程为: HC=

2511.8=837.27m 3最大输量下泵扬程H=193.23m,则每个泵站需开泵数: N=

HC837.27==4.3,向上取整N=5,故最大输量下选用型号为KSY800-190H193.23的泵6台,5台串联,另有一台备用。

2)90%输量 ①热力参数

取进站温度TZ=30℃。

现令b=0,对出站油温进行第一次迭代试算: 由公式(2-10)计算得:TR1= 47.88℃; 由公式(1-1)计算得平均温度:T= 35.96℃; 由公式(1-4)得计算动力粘度:ν=0.8659×10-4 m2/s; 由公式(1-3)得在计算温度下的密度:ρ=848.92 kg/m3; 由公式(1-5)得在计算温度下的最小体积流量:Q=0.1928m3/s; 将上述参数值带入公式(2-5)得i=0.00638 m/m; 由公式(2-7)计算得:b=3.216℃; 由公式(2-10)得:TR2= 45.82℃。

由于|TR1-TR2|>0.2,故对出站油温进行第二次迭代试算: 由公式(1-1)计算得平均温度:T= 35.27℃; 由公式(1-4)得计算动力粘度:ν=0.8855×10-4 m2/s; 由公式(1-3)得在计算温度下的密度:ρ=849.40kg/m3; 由公式(1-5)得在计算温度下的最小体积流量:Q=0.1927m3/s; 将上述参数值带入公式(2-5)得i=0.00641 m/m; 由公式(2-7)计算得:b=3.231℃; 由公式(2-10)得:TR3= 45.81℃。

由于|TR2-TR3|<0.2,故取TR= 45.81℃,即在最大输量下原油出站温度是TR= 45.81℃。则在90%输量工况下热力计算参数如表2-5:

表2-5 90%输量工况下热力计算参数表

出站温度TR(℃) 45.81 平均温度T(℃) 35.27 平均密度体积流量水力坡降ib (℃) 3.231 站间距LR(km) 53.33 ρ(kg/m3) Q(m3/s) (m/m) 849.40 0.1927 0.00641 由于是平均布站,故各个加热站的进站温度、出站温度都相同,即

TR=45.81℃,TZ=30℃。由公式(2-16)计算得热泵站加热炉的热负荷为:

q=163.7×2.1×(45.81-30)=5435.0037kw。 ②水力参数 全线总压头损失:

H=1.01×0.00641×320×103+(35-28)=2078.712m。 设置3个泵站,则泵站扬程为: HC=

2078.712=692.904m 390%输量下泵扬程:

H=240.56-0.00042Q1.75=240.56-0.00042×(0.1927×3600)1.75=201.17m 则每个泵站需开泵数:

HC692.904==3.4,向上取整N=4,故90%输量下开泵4台。 201.17H3)80%输量 N=①热力参数

取进站温度TZ=30℃。

现令b=0,对出站油温进行第一次迭代试算: 由公式(2-10)计算得:TR1= 47.88℃; 由公式(1-1)计算得平均温度:T= 35.96℃; 由公式(1-4)得计算动力粘度:ν=0.8659×10-4 m2/s; 由公式(1-3)得在计算温度下的密度:ρ=848.92 kg/m3; 由公式(1-5)得在计算温度下的最小体积流量:Q=0.1714m3/s; 将上述参数值带入公式(2-5)得i=0.00519 m/m; 由公式(2-7)计算得:b=2.617℃; 由公式(2-10)得:TR2= 46.21℃。

由于|TR1-TR2|>0.2,故对出站油温进行第二次迭代试算: 由公式(1-1)计算得平均温度:T= 35.40℃; 由公式(1-4)得计算动力粘度:ν=0.8818×10-4 m2/s; 由公式(1-3)得在计算温度下的密度:ρ=849.31kg/m3; 由公式(1-5)得在计算温度下的最小体积流量:Q=0.1713m3/s; 将上述参数值带入公式(2-5)得i=0.00521 m/m; 由公式(2-7)计算得:b=2.627℃; 由公式(2-10)得:TR3= 46.20℃。

由于|TR2-TR3|<0.2,故取TR= 45.81℃,即在最大输量下原油出站温度是TR= 45.81℃。则在90%输量工况下热力计算参数如表2-5: