2.13 Кәсіпшіліктегі мұнай өткізгіш құбырларының гидравликалық есебі
Құбырлардың гидравликалық есебі төмендегі параметрлердің біреуін анықтауға арналған:
-
егер құбырдың бастапқы және соңғы геометриялық белгілері ∆z= zк- zН, қысымның төмендеуі ∆P= P1– P2, құбырдың ұзындығы L, оның диаметрі Д, айдалатын сұйықтың тұтқырлығы √ж мен тығыздығы ρж белгілі болса құбырдың өтімділік қабілетін Q;
-
соңғы қысым P2, құбырдың ұзындығы L, диаметрі Д, геометриялық биіктіктердің айырмасы ∆z, көлемдік шығын Q, сұйықтың тығыздығы ρж мен тұтқырлығы √ж белгілі болғанда қажетті бастапқы қысымды P1;
-
∆z, ∆P, L, ρж, √ж белгілі болғанда берілген Q сұйық шығынын өткізуге қабілетті құбырдың диаметрін Д.
Ұзындығы L= 130 км рельефтегі өткізгіш құбыр арқылы QH = 240 т/сағ. мұнай тасымалданады. Мұнайдың тығыздығы ρH= 850 кг/м3, кинематикалық тұтқырлығы √ = 1,26*10-4 м2/с, пайдалы әсер күші (ПӘК) η = 0,5
Мұнай өткізгіш құбырдың басы мен аяғындағы геодезиялық белгілер zН= 219м және zк= 340 м.
Табу керек: мұнай өткізетін құбырдың диаметрін, сораптың арынын (айдау қысымын) және қуат күшін.
Алдымен – кестеден мұнайдың тұтқырлығына, айдау қысымына байланысты оның қозғалу жылдамдығын анықтаймыз.Ол υ = 1,2 м/с.
2.3- кесте - Өткізу құбырынан өтетін мұнайдың қозғалу жылдамдығын
оның тұтқырлығы мен сору және айдау қысымына байланысты таңдау.
-
Мұнайдың кинематикалық тұтқырлығы
|
Ұсынатын жылдамдық, м/с
|
Сорғанда
|
айдағанда
|
0,010- 0,115
0,115- 0,277
0,277-0,725
0,725-1,460
1,460- 4,380
4,80- 8,770
|
1,5
1,3
1,2
1,1
1,0
0,8
|
2,5
2,0
1,5
1,2
1,1
1,0
|
Алынған υ жылдамдық бойынша мұнай өткізу құбырының диаметрін табамыз:
υ=QH/F=4QH/3600 πD2, бұдан (2.8)
D =√4QH/3600πD=√4*240/ 3600*3,14*1,2 = 0,266 м (2.9)
Мемлекеттік стандарт (2.4-кесте) бойынша тапқан диаметрге жақын құбырдың сыртқы диаметрін DH = 273 мм және қалыңдығын δ = 12 мм деп таңдаймыз. Осыған байланысты құбырдың ішкі диаметрін есептейміз:
DВН=DН-2δ=273– 2*12 = 249 мм. (2.10)
2.4–кесте – Ыстық күйінде бастырған лаксыз құбырдың МЕСТ 8732–78
бойынша кең тараған түрлері
-
Құбырдың сыртқы диаметрі, мм
|
Қабырғасының қалыңдығына байланысты 1м құбырдың теориялық массасы (кг)
|
10 мм
|
11 мм
|
12 мм
|
76
89
108
133
159
168
219
273
325
377
426
|
14,87
17,76
21,97
27,52
33,29
35,29
46,61
58,60
70,14
81,68
92,55
|
16,28
19,78
24,17
30,33
36,75
38,97
51,54
64,86
77,68
90,51
102,59
|
17,63
21,16
26,31
33,10
40,15
42,59
56,43
71,07
85,18
99,29
112,58
|
Таңдалған диаметр бойынша қозғалу жылдамдығын қайтадан есептейміз:
4 QH/3600πD2=4*240/3600*3,14* 0,2492 = 1,4 м/с (2.11)
Рейнольдс санының көмегімен құбыр бойындағы сұйықтың қозғалысының тәртібін анықтаймыз:
R е= υ DВН / √=1,4*0,249/1,26*10–4=2705 (2.12)
Рейнольдс саны Rе > 2300 болғандықтан құбырдағы сұйықтың қозғалысының тәртібі – турбулентті. Сондықтан гидравликалық кедергі коэффициентін Блазиус формуласымен шығарамыз:
λ=0,3164/4√Rе=0,3164/Rе 0,25 = 0,3164/ 27050,25 = 0,0439 (2.13)
Жоғарыда есептелген деректер бойынша орынның үйкелу әсерінен келуін табамыз:
h mp= λ L/DВН*υ2/2 д = 0,0439*130000/0,249* 1,42/2*9,82= 2192 м (2.14)
Геодезиялық белгілерді ескерсек,онда:
Hmp=hmp+(zк-zН)=2192+(340-219)=2313м (2.15)
Осы бойынша тасымалдау қысымын табамыз:
PН=ρждНmp=850*9,81*2313=19,3МПс (2.16)
Тасымалданатын мұнайдың мөлшері QH=240т/сағ. және қысымы
PН= 19,3МПс болғанда сораптың оны айдау үшін жұмсайтын қуат күші:
N=VжНmpρжд/1000η, (2.17)
Мұнда Vж – тасымалданатын сұйықтың көлемдік мөлшері, м2/с.
Массалы шығымды Qж көлемдік шығымға аударамыз:
Vж=Qж/ρж=240*103/3600*850=0,078431 (2.18)
N= 0,078431*2313*850*9,81/1000*0,5= 3025квт
Минимал түп қысымын анықтаудың бағдарламасы
Есептің берілгенін енгізіңіз
Ұңғы тереңдігі (м) 2200
СКҚ ішкі диаметрі (мм) 66
Сағадағы қарсы қысым (МПа) 0,5
Қанығу қысымы (МПа) 9,5
Газ факторы (м3/т) 56
Қабат мұнайының тығыздығы (кг/м3) 850
Газсыз мұнайдың тығыздығы (кг/м3) 950
Өнімнің сулануы (%) 68
Қабат суының тығыздығы (кг/м3) 1010
Ерігіштік коэффициенті ALPHA= 8,99Е – 06
Тиімді газ факторы Gef = %199,9999923702055
Газдысұйық көтерілімінің максимал ұзындығы Hmax= 2020,79
Минимал түп қысымы Pzmin= 7,22
<предыдущая страница | следующая страница>