Регулирование режимов работы НПС нефтепроводов
НПС короткого нефтепровода оснащена одним подпорным насосом и тремямя основными насосами, работающими в режиме последовательного соединения.
Требуется выбрать наиболее экономичный режим работы станции при снижении объемов перекачки на короткий период на X%.
Исходные данные к задаче
Основные насосы НМ 2500-230; подпорные насосы НПВ 2500-80; плотность перекачиваемой нефти ρ = 830 кг/м3; величина снижения объемов перекачки X = 14 %.
Таблица 1 –Характеристика линейной части нефтепровода
Q, м3/ч 800 1200 1600 2000 2400 2600
H, м 200 285 400 505 700 825
Решение
Построение совмещенной характеристики НПС илинейной части.
При последовательном соединении насосов их суммарная напорная характеристика будет следующей:
H=a1+a2-b1+b2∙Q2
где H- напор, м;
Q- подача насоса, м3/ч;
a,b- эмпирические коэффициенты аппроксимации напорных характеристик насосов.
Для насоса НМ 2500-230:
a=236,4 м, b=0,8560∙10-5 м/м3/ч2
Для насоса НПВ 2500-80:
a=102,4 м, b=0,3758∙10-5 м/м3/ч2
Получим 4 характеристики:
а) для подпорного насоса H1=102,4-0,3758∙10-5∙Q2;
б) для подпорного и одного основного насоса
H2=102,4+236,4-0,3758∙10-5+0,856∙10-5∙Q2=338,8-1,2318∙10-5∙Q2;
б) для подпорного и двух основных насосов:
H3=102,4+2∙236,4-0,3758∙10-5+2∙0,856∙10-5∙Q2=575,2-2,0878∙10-5∙Q2;
б) для подпорного и трех основных насосов:
H4=102,4+3∙236,4-0,3758∙10-5+3∙0,856∙10-5∙Q2=811,6-2,9438∙10-5∙Q2.
Найденные характеристики представлены на рис.1.
Рис. 1 – Совмещенная характеристика НПС и линейной части
2. Определение исходного значения подачи Q0 и значения подачи после снижения объемов перекачки QX.
По совмещенной характеристике определяем исходные значения производительности и напора:
Q0=1920 м3/ч, H0=480 м
После снижения объемов перекачки нефти на X=14% производительность трубопровода составит:
QX=100-X100∙Q0=100-14100∙1920 м3/ч=1651,2 м3/ч
3
. Способы регулирования работы НПС.
При кратковременном изменении режима работы НПС используются методы плавного регулирования (перепуск, дросселирование, изменение числа оборотов ротора). Ступенчатое регулирование изменением диаметра рабочего колеса при кратковременном изменении режима нецелесообразно.
4. Определение рабочих точек НПС при каждом способе регулирования.
На рис.2 представлена совмещенная характеристика с указанием рабочих точек системы до и после снижения производительности.
По совмещенной характеристике после снижения объемов перекачки определяем напор трубопровода при сниженной производительности:
Hп=H'д=410 м
Этот напор соответствует напору станции при регулировании перепуском Hп, определяя таким образом рабочую точку НПС при перепуске Aп