Расчет характеристик основного оборудования

Технические характеристик насосных агрегатов Насосный агрегат состоит собственно из нефтяного насоса и привода к нему в виде электродвигателя. Один и тот же насос может работать с разными электродвигателями. Подбор двигателя выполняется по соответствию его номинальной (паспортной) мощности и механической мощности насоса, вычисляемой по формуле:

(1.23).

где: h — напор, развиваемый насосом, м;

q — мгновенный расход нефти, подаваемой насосом, м3/сек;

р — плотность нефти, кг/м3.

Поскольку напорная характеристика насоса представляет зависимость напора насоса от мгновенного расхода нефти, то необходимая ему механическая мощность зависит от его характеристики и мгновенного расхода нефти.

Мгновенный расход нефти насоса определяется производительностью режима перекачки на участке нефтепровода. Производительность режима перекачки определяется эквивалентным диаметром трубопроводов и комбинацией включенных насосных агрегатов на основании уравнения баланса энергии — равенства суммарной механической энергии насосов (развиваемого суммарного напора) и потерь энергии в трубопроводах (потерь напора по формуле Лейбензона).

Любое изменение эквивалентных диаметров (подключение лупингов, вывод трубопроводов в ремонт) или комбинация насосных агрегатов (количества насосов или схемы коммутации — последовательно/параллельно) меняет производительность режима, а следовательно и подачу каждого насоса в режиме. Поэтому номинальная подача насоса может не соответствовать подаче в конкретном режиме. Это означает, что фактическое КПД насосного агрегата может быть значительно ниже номинального.

КПД насосного агрегата равно произведению КПД насоса и КПД привода. По гидравлическим параметрам долевой кпд насосного агрегата определяется по формуле:

или, (1.24).

где: NЭД — потребляемая двигателем электрическая мощность (Вт).

Номинальный КПД насосных агрегатов нефтепроводов весьма значителен, не менее 82%. Реальный может быть на некоторых режимах менее 50% из-за несоответствия номинала подачи насоса и производительности режима перекачки.

Характеристики установленного оборудования В настоящее время насосные станции НПС оснащены следующими насосными агрегатам, показанным в таблице 2.7.

Таблица 2.7 Перечень насосного оборудования на насосных станциях участка нефтепровода Мозырь-Брест (Адамова Застава) до реконструкции.

Таблица 1.8 Номинальные характеристики насосов НПС.

Таблица 1.9 Технические параметры электродвигателей НПС.

Таблица 1.10 Перечень насосного оборудования на насосных станциях участка нефтепровода Мозырь-Брест (Адамова Застава) после реконструкции.

Определение числа насосных станций Число станций определим из уравнения баланса напоров:

(1.26).

где: ?Н1 — подпор на головной насосной станции;

• — при использовании подпорного агрегата 20НДс? Н1=42 м;
• — при использовании 2-х параллельно включенных подпорных агрегатов НМП3600−78 ?Н1=85 м;

Hст — напор развиваемый насосами одной станции;

• — при использовании 2-х последовательно работающих агрегатов NG300/450/100 Hст=460 м;
• — при использовании 2-х последовательно работающих агрегатов НМ7000−210 со сменным ротором на подачу 5000 м3/ч Hст=438 м;
• ?h — потери в нагнетающем тракте насосной станции; принимаем

h2200 = 45 м; h5000 = 55 м.

?hкон — величина подпора, необходимого в конечной точке трассы.

Выражая из этой формулы число насосных станций, будем иметь:

(1.27).

(Ш 720).

(Ш 630+820).

Принимаем число насосных станций:

(Ш 720) n=4 станции; (Ш 630+820) n=4 станции;

Можно сделать вывод о том, что имеющегося количества станций достаточно для обеспечения перекачки заданных объемов нефти.

Совмещённая характеристика трубопроводов и насосных станций В координатах Q-H строим суммарную напорную характеристику всех рабочих насосов на трубопроводе. Для этого складываем значения напоров при равных значениях расходов.

Для построения характеристики сети запишем зависимость между гидравлическими потерями и расходом:

(1.30).

Таблица 1.11 Значения характеристики сети трубопровода диаметром 720 мм.

Таблица 1.12 Значения характеристики сети системы трубопроводов диаметрами 630 и 820 мм.