【文章內(nèi)容簡介】 站數(shù)量 —— 熱站數(shù) 泵站數(shù) 最小輸量 6 2 最大輸量 4 3 3）確定站址 根據(jù)地形的實(shí)際情況，本著熱泵合一的原則，進(jìn)行站址的調(diào)整：設(shè)置 3 個(gè)熱泵站與 3 個(gè)熱站。站址為： （ 0km,28m）、（ 53km,21m）、（ 107km,19m）、 (160km,34m)、(213km,33m)、 (267km,56m)。具體布站情況如表 24： 表 24 均勻布站表 站 里程（ km） 高程（ m） 布站情況 首站 0 28 加熱站、泵站 2 53 21 加熱站 3 107 19 加熱站、泵站 4 160 34 加熱站 5 213 33 加熱站、泵站 6 267 56 加熱站 末站 320 35 1）最大輸量 ①熱力參數(shù) 最大輸量時(shí)的基本熱力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如 表 22。 由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。加熱爐的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： RZq Gc T T= ( ) (216) 式中： q—— 加熱爐的熱負(fù)荷， kw； G—— 油品流量， kg/s； C—— 油品比熱， kJ/(kg℃ )； 由公式 (216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為： q= ()=。 ②水力參數(shù) 全線總壓頭損失： H= 320 103+（ 3528） =。 設(shè)置 3 個(gè)泵站，則泵站揚(yáng)程為： HC= 3 = 最大輸量下泵揚(yáng)程 H=，則每個(gè)泵站需開泵數(shù)： N= HHC = =,向上取整 N=5，故最大輸量下選用型號為 KSY800190的泵 6 臺(tái)， 5 臺(tái)串聯(lián)，另有一臺(tái)備用。 2） 90%輸量 ①熱力參數(shù) 取進(jìn)站溫度 TZ=30℃。 現(xiàn)令 b=0，對出站油溫進(jìn)行第一次迭代試算： 由公式 (210)計(jì)算 得： TR1= ℃； 由公式 (11)計(jì)算得平均溫度： T= ℃； 由公式 (14)得計(jì)算動(dòng)力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在計(jì)算溫度下的密度： ρ= kg/m3； 由公式 (15)得在計(jì)算溫度下的最小體積流量： Q=； 將上述參數(shù)值帶入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)計(jì)算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR2= ℃。 由于 |TR1TR2|， 故對出站油溫進(jìn)行第二次迭代 試算： 由公式 (11)計(jì)算得平均溫度： T= ℃； 由公式 (14)得計(jì)算動(dòng)力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在計(jì)算溫度下的密度： ρ=； 由公式 (15)得在計(jì)算溫度下的最小體積流量： Q=； 將上述參數(shù)值帶入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)計(jì)算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR3= ℃。 由于 |TR2TR3|，故取 TR= ℃，即在最大輸量下原油出站溫 度是 TR= ℃。則在 90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)如表 25： 表 25 90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù) 表 出站溫度TR（℃） 平均溫度T（℃） 平均密度ρ（ kg/m3） 體積流量Q（ m3/s） 水力坡降 i（ m/m） b (℃ ) 站間距LR(km) 由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。由公式 (216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為： q= ()=。 ②水力參數(shù) 全線總壓頭損失： H= 320 103+（ 3528） =。 設(shè)置 3 個(gè)泵站，則泵站揚(yáng)程為： HC= = 90%輸量下泵揚(yáng)程： H==（ 3600） = 則每個(gè)泵站需開泵數(shù)： N= HHC = =,向上取整 N=4，故 90%輸量下開泵 4 臺(tái)。 3） 80%輸量 ①熱力參數(shù) 取進(jìn)站溫度 TZ=30℃。 現(xiàn)令 b=0，對出站油溫進(jìn)行第一次迭代試算： 由公式 (210)計(jì)算得： TR1= ℃； 由公式 (11)計(jì)算得平均溫度： T= ℃； 由公式 (14)得計(jì)算動(dòng)力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在計(jì)算溫度下的密度： ρ= kg/m3； 由公式 (15)得在計(jì)算溫度下的最小體積流量： Q=； 將上述參數(shù)值帶入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)計(jì)算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR2= ℃。 由于 |TR1TR2|， 故對出站油溫進(jìn)行第二次迭代試算： 由公式 (11)計(jì)算得平均溫度： T= ℃； 由公式 (14)得計(jì)算動(dòng)力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在計(jì)算溫度下的密度： ρ=； 由公式 (15)得在計(jì) 算溫度下的最小體積流量： Q=； 將上述參數(shù)值帶入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)計(jì)算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR3= ℃。 由于 |TR2TR3|，故取 TR= ℃，即在最大輸量下原油出站溫度是 TR= ℃。則在 90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)如表 25： 表 26 80%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù) 表 出站溫度TR（℃） 平均溫度T（℃） 平均密度ρ（ kg/m3） 體積流量Q（ m3/s） 水力坡降 i（ m/m） b (℃ ) 站間距LR(km) 由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。由公式 (216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為： q= ()=。 ②水力參數(shù) 全線總壓頭損失： H= 320 103+（ 3528） =。 設(shè)置 3 個(gè)泵站，則泵站揚(yáng)程為： HC= = 80%輸量下泵揚(yáng)程： H==（ 3600） = 則每個(gè)泵站需開泵數(shù)： N= HHC = =,向上取整 N=3，故 80%輸量下開泵 3 臺(tái)。 4）最小輸量 ①熱力參數(shù) 最小輸量時(shí)的基本熱力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如 表 21。 由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。由公式 (216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為： q= ()=。 ②水力參數(shù) 全線總壓頭損失： H= 320 103+（ 3528） =。 設(shè)置 3 個(gè)泵站，則泵站揚(yáng)程為： HC= = 最小輸量下泵揚(yáng)程為 H= 則每個(gè)泵 站需開泵數(shù)： N= HHC = =,向上取整 N=3，故最小輸量下開泵 3 臺(tái)。 1）輸油站儲(chǔ)油罐 首、末站的油罐分別用來調(diào)節(jié)來油、收油（轉(zhuǎn)運(yùn)）單位與管道的輸量不平衡，罐容較大。罐容計(jì)算公式如下： 350mV ???? (219) 式中： V —— 輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油儲(chǔ)罐總?cè)萘浚?m3； m—— 輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油年總運(yùn)轉(zhuǎn)量， kg； ? —— 利用系數(shù)，取 ； ? —— 儲(chǔ)存時(shí)間， d。 儲(chǔ)存溫度這里取 30℃，由公式 (12)計(jì)算得 ρ=。 輸油首站的原油來自油田或管道時(shí)，其儲(chǔ)備天數(shù) ? 選為 3d。則由公式 (219)得輸油首站儲(chǔ)油罐總?cè)萘浚? 5 5 33 5 0 310105 5 0 34 ?? ????V =3 所以，可以選取 1 座 50000m3和 1 座 15000m3鋼制浮頂罐。 末站為向用戶供油的管道專輸站時(shí)，油品儲(chǔ)備天數(shù) ? 宜為 4d。則由公式 (219)得分輸站、末站儲(chǔ)油罐總?cè)萘浚? 43600 10 10 4 ? ? ?????m3 所以，可以選取 1 座 50000m3和 2 座 20200m3鋼制浮頂罐。 2） 加熱爐 因?yàn)槭羌訜嵴臼蔷鶆虿颊?，所以相同流量下每站所需有效?fù)荷是相同的。 由前述計(jì)算過程可以得到各種工況下各熱泵站所需熱量如表 27： 表 27 不同輸量下所需熱量表 輸量 100%輸量 90%輸量 80%輸量 70%輸量 管路所需熱量 (kw) 綜合使用年限內(nèi)的輸送要求，在保證滿足加熱站的熱負(fù)荷要求且加熱效率高的前提下，以設(shè)置加熱爐數(shù)量最少、利用率最高為原則，最后選定直接加熱的臥式圓筒管式加熱爐，具體為： 3500kw 功率一座、 2020kw 兩 座和 1500kw 兩座。個(gè)輸量工況下的加熱爐配置如表 28： 表 28 不同輸量下加熱爐配置表 輸量 100%輸量 90%輸量 85%輸量 70%輸量 管路所需熱量 (kw) 加熱爐功率 (kw) 3500+2020 3500+2020 3500+1500 3500+15002 為便于檢修和相互替代，在 3500kw 加熱爐不能使用時(shí)，可以用一臺(tái) 1500kw和一臺(tái) 2020kw 的加熱爐替代。若 2020kw 的加熱爐不能使用，則可以用兩臺(tái)1500kw 或用 一臺(tái) 3500kw 替代。若某臺(tái) 1500kw 的加熱爐不能正常使用時(shí)，可以用一臺(tái) 2020kw 互相替換。 3）輸油泵 由前計(jì)算所得選擇型號為 KSY800190 的泵，每個(gè)泵站設(shè)置六臺(tái)，最大輸量下 5 臺(tái)串聯(lián)，另有一臺(tái)備用。 4）原動(dòng)機(jī) （ 1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。 （ 2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ~。 （ 3） 根據(jù)使用場合的環(huán)境條件，如溫度、適度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)形式。 （ 4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級和類型。 （ 5）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要 求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇盯得緊的額定轉(zhuǎn)速。 除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過程中前期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。 泵功率計(jì)算公式為： 102vqHP ??? (220) 式中： P —— 輸油泵軸功率， kw； ? —— 輸送溫度下泵排量為 qv 時(shí)的輸油效率； vq —— 輸送溫度下的排量（ m3/s）； ? —— 輸送溫度下介質(zhì)的密度（ kg/m3）； H —— 輸油泵排量為 qv 時(shí)的揚(yáng)程。 電機(jī)功率計(jì)算公式為： ePN=k ? (221) 式中： N —— 輸油泵配電機(jī)額定功率， kw； P —— 輸油泵軸功率， kw； e? —— 傳動(dòng)系數(shù)， 取 e? =； k —— 電動(dòng)機(jī)額定功率安全系數(shù)，取 k =。 由公式 (220)計(jì)算得 KSY800190 的泵： ?? ??? %811 0 2 9 38 5 02 1 4 由公式（ 221）得輸油主泵電機(jī)功率： ??? 由《 JB/T 104442020》選擇電動(dòng)機(jī)，型號為 Y2 45014,其基本參數(shù)為：額定功率 500kw，轉(zhuǎn)速 3000r/min，額定頻率 50Hz，結(jié)構(gòu)及安裝型式為 IMB3，外殼防護(hù)等級 IP54，冷卻方法 IC411。 最優(yōu)管徑的確定 1)判斷流態(tài) 由于一般原油加熱溫度為 60~70℃，考慮到最高出站溫度為 60℃，故 取 TR =60℃ 。 由于最低進(jìn)站溫度比凝固點(diǎn)高 7℃，且考慮到反常溫度和最低進(jìn)站溫度都為30℃，故在最低進(jìn)站溫度時(shí)仍可以滿足牛