【文章內(nèi)容簡介】 00 100 200 300 400 500 600 700里程，k m高程，km圖31 線路縱斷面圖 流量換算 設(shè)計(jì)任務(wù)書中給定的任務(wù)輸量為每年若干萬噸，工藝計(jì)算中需用體積流量，故應(yīng)按計(jì)中需用體積流量，故應(yīng)按計(jì)算溫度下油品的密度及年輸油時(shí)間進(jìn)行換算。考慮到管道維修及事故等因素，設(shè)計(jì)時(shí)年輸油時(shí)間按 350d （ 8400h ）計(jì)算。 31 2 . 89 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 /3 5 0 2 4 6 0 6 08 4 7 . 9 /omvCk g sk g m??? ? ??? ＝ / ms＝ /ms 有關(guān)粘度的數(shù)據(jù)處理 油品運(yùn)動粘度可按下式計(jì)算： 0()0 u t tt e????? （ 33） 式中 t? 、 0? —— 溫度為 t 、 0t 時(shí)油品的運(yùn)動粘度， 2/ms； u —— 粘溫指數(shù)， 1/oC 。 由 0()0 u t tt e????? 得： 001 ln( )tu tt ????? （ 34） 表 3－ 2 所 輸油品粘度 粘度（ 6210 /ms?? ） 0? 20? 夏用柴油 車用汽油 航空煤油 結(jié)合表中所給數(shù)據(jù)，由公式（ 34）可算出： 柴油：001 ln( )tu tt ????? 1 5ln( )0 20 12. 6??? ＝ 汽油：001 ln( )tu tt ????? 1 ( )0 20 ??? ＝ 煤油：001 ln( )tu tt ????? 1 ( )0 20 ??? ＝ 所以由公式（ 33）可算出： 0() 6 0 . 0 3 7 5 3 . 703 . 7 1 2 . 6 1 0o u t tC ee?? ?? ? ? ?? ? ?柴 ， ＝ 10 ( / )ms?? 0() 6 0 . 0 3 7 5 1 2 . 8 6 301 2 . 8 1 2 . 6 1 0 7 . 7 9 1 0 ( / )o u t tC e e m s?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?柴 ， 0() 6 0 . 0 3 7 5 2 2 . 40 1 2 . 6 1 0o u t tC ee?? ?? ? ? ?? ? ?柴 ， ＝ 10 ( / )ms?? 0() 6 0 . 0 3 4 7 3 . 7 6 303 . 7 2 . 5 6 1 0 2 . 2 5 1 0 ( / )o u t tC e e m s?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?煤 ， 0() 6 0 . 0 3 4 7 1 2 . 8 6 301 2 . 8 2 . 5 6 1 0 1 . 6 4 1 0 ( / )o u t tC e e m s?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?煤 ， 0() 6 0 . 0 3 4 7 2 2 . 40 2 . 5 6 1 0o u t tC ee?? ?? ? ? ?? ? ?煤 ， ＝ 10 ( / )ms?? 0() 6 0 . 0 0 8 8 3 . 7 6 303 . 7 0 . 9 3 1 0 0 . 9 1 0 ( / )o u t tC e e m s?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?汽 ， 0() 6 0 . 0 0 8 8 1 2 . 8 6 301 2 . 8 0 . 9 3 1 0 0 . 8 3 1 0 ( / )o u t tC e e m s?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?汽 ， 0() 6 0 . 0 0 8 8 2 2 . 40 0 . 9 3 1 0o u t tC ee?? ?? ? ? ?? ? ?汽 ， ＝ 10 ( / )ms?? 有關(guān)混油濃度的參數(shù) （分別將 汽油、煤油、柴油編號為 A、 B、 C）： () PBK ＝ ％ () PCK ＝ ％ () 3B PAK ＝ ％ ()B PCK ＝ 1％ ()C PAK ＝ 1％ ()C PBK ＝ 1％ 設(shè)計(jì)計(jì)算的基本步驟 初定管徑和壓力 選擇管徑 根據(jù)油品性質(zhì)并查閱相關(guān)資料，本設(shè)計(jì)初定油品經(jīng)濟(jì)流速為 ，初算時(shí)暫時(shí)忽略壓力對密度的影響 由體積流量 Q=Av= 24d? v，可得： 4 4 0 . 3 5 1 0 . 5 4 6 ( )1 . 5Qdmv?? ????＝ ＝ 546mm 根據(jù)管徑的初算值，來選擇一系列可能的管徑：（可選 ? 50 ? 52 ? 55 ? 6? 660 的管徑） 初選各管徑下的輸送壓力 參考前蘇聯(lián)干線輸油管道工藝設(shè)計(jì)規(guī)范（ BHTN286）中，不同直徑管道的工作壓力及經(jīng)濟(jì)輸量范圍。 表 33 不同直徑輸油管的工作壓力和輸量 原油管 成品油管 外徑， mm 工作壓力 kg/cm2 年輸量， 106t 外徑， mm 工作壓力 kg/cm2 年輸量， 106t 530 54～ 65 6～ 8 219 90～ 100 0． 7～ 0． 9 630 52～ 62 10～ 12 273 75～ 85 1． 3～ 1． 6 720 50～ 60 14～ 18 325 67～ 75 1． 8～ 2． 2 820 48～ 53 22～ 26 377 55～ 65 2． 5～ 3． 2 920 46～ 56 32～ 36 426 55～ 65 3． 5～ 4． 8 1020 46～ 56 42～ 50 530 55～ 65 6． 5～ 8． 5 1220 44～ 55 70～ 78 可初步制定如下的壓力、管徑搭配： ? 508（ MPa、 MPa） ? 529（ MPa、 MPa） ? 559（ MPa、 MPa） ? 610（ MPa、 MPa） ? 660（ MPa、 MPa） 選擇泵機(jī)組型號及組合方式 選擇工作泵的臺數(shù)以及組合方式的原則 泵站應(yīng)有備用輸油泵。備用泵臺數(shù)按照泵與原動機(jī)的可靠性與維修條件而定。選泵時(shí)，通常是先從泵制造廠提供的泵型普與特性曲線上，挑選出與確定的額定排量及揚(yáng)程相符的泵型。按照所輸原油性質(zhì)特性曲線加以換算；應(yīng)使額定排量與揚(yáng)程位于所選泵型特性曲線的高效區(qū)；泵應(yīng)具有連續(xù)平滑的特性曲線，高效區(qū)較寬；泵關(guān)死點(diǎn)（排量為零）的揚(yáng)程上升不應(yīng)過大。如果已有 的泵特性曲線不符合要求，可向泵制造廠提出重新設(shè)計(jì)或修改曲線的要求。 給油泵只用于首站，安裝在輸油主泵之前，并聯(lián)操作。給油泵按照泵站總排量與主泵所要求的正壓頭，確定臺數(shù)及每臺泵的排量與揚(yáng)程。 選擇泵型和規(guī)格時(shí)，還會遇到如何適應(yīng)管道數(shù)量變化的問題。管道建成初期和后期輸量往往會有很大變化。正常輸送時(shí)期，一年中各個月份輸量也是波動的。恰當(dāng)?shù)倪x擇泵型、規(guī)格和原動機(jī)能有利于管道調(diào)節(jié)輸量。 為便于長輸管道的應(yīng)用，離心泵的特性曲線可近似表示為 2 mcH a bQ ??? （ 35） 式中 cH —— 離心泵揚(yáng)程 , m 液柱； Q—— 離心泵排量， 3/mh； ab、 —— 常數(shù)； m —— 管道流量 壓降公式中的指數(shù)，在水力光滑區(qū)內(nèi) m=，混合摩擦區(qū)中m=。 手冊中給出的（ H ， Q ）值一般為三組，我們可以用最小二乘法算出ａ，ｂ的值，其方法是： 令 iiHy? ， 2miQ? ＝ ix ，所以： 21 12 )(? ?? ? ???nini iii bxayQ 對ａ，ｂ求偏導(dǎo)使得： 02 ????aQi 02 ????bQi 求得： ??? ? ? ????222)( ii iiiii xnxxyxyxa （ 36） ??? ????? 22)( ii iiii xnx yxyxnb （ 37） 將ａ，ｂ代入公式就可以求得泵的特性方程。 為便于計(jì)算各種型號泵的特性曲線方程系數(shù)值，可對上述計(jì)算步驟進(jìn)行編程，以節(jié)省計(jì)算量。 通過計(jì)算選泵并組站 （ 1）選泵型號并組站 1 查《泵的產(chǎn)品樣品》， 400KD2502 型泵的性能如下表： 表 34 400KD2502 型泵性能參數(shù) 泵型號 流量 Q 揚(yáng)程 H（ m） 轉(zhuǎn)速/minr 功率 N（ kw ） 效率 葉輪直徑 （ mm） 3/mh /minl 軸功率 電機(jī)功率 400KD2502 1000 288 520 2980 2300 3200 64 465/445 1250 347 495 2400 1500 417 470 2610 根據(jù)泵的特性方程，即公式（ 35）： 2 mcH a bQ ??? （ m 取 ）由最小二乘法擬合，在編程界面輸入表中相關(guān)參數(shù)，可得： 圖 32 泵的特性方程常系數(shù)求解程序運(yùn)行界面 即 a= ， b= 所以單個泵的 HQ 方程（壓頭特性）為： 6 7 .6 0 .0 0 0 2 7 2cHQ?? 泵站的特性方程： 2 mcH A BQ ??? （ 38） 當(dāng)多臺泵串聯(lián)時(shí)，根據(jù)離心泵串聯(lián)組合的特點(diǎn)，每臺泵的排量相等，均等于泵站排量，泵站揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和，所以若有 N 臺泵串聯(lián)時(shí)的特性方程為： 21 1 1N N N mc i i ii i iH H a b Q ?? ? ?? ? ?? ? ? （ 39） 泵站的特性方程的常系數(shù)分別為每臺泵對應(yīng)系數(shù)的代數(shù)和，即 1NiiAa??? 1NiiBb??? 如果 N臺同型號的泵串聯(lián)工作，泵站的特性方程的常系 數(shù)為： A Na? B Nb? 本設(shè)計(jì)取 2臺泵串聯(lián)，故其 HQ 方程（壓頭特性）方程為： 5 6 7 . 6 2 0 . 0 0 0 2 7 2cHQ? ? ? ? 1 .7 51 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4Q?? ? ? 按 照 任 務(wù) 輸 量 900 萬噸 / 年（ 3/mh） 計(jì) 算 泵 的 性 能 參 數(shù) ： 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4cHQ?? ＝ 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4 1 2 6 3 .6?? ＝ 預(yù)選的輸油泵站，在給定的任務(wù)輸量的工作條件下所提供的揚(yáng)程 m ，泵站進(jìn)站壓力 H?的范圍為 ~ MPa ，設(shè)定本設(shè)計(jì)中的進(jìn)站壓頭為 30m 液柱，根據(jù)此壓頭確定計(jì)算壓力： ? ?cP H H g?? ?? （ 310） 式中 P—— 泵站工作壓力， MPa； cH —— 任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程， m ； H? —— 泵站進(jìn)站壓力換算的液柱， m 。 即為： ? ? ? ? 69 8 9 . 5 3 0 8 4 7 . 9 9 . 8 1 0 8 . 4 7cP H H g? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?MPa （ 2）選泵型號并組站 2 查《泵的產(chǎn)品樣品》， DZ2503404 型泵，其性能如下表： 表 35 DZ2503404 型泵性能參數(shù) 型號 口徑 mm 流量 3/mh 揚(yáng)程 m 轉(zhuǎn)數(shù)/minr 效率 % 葉輪直 徑 mm 吸入口 吐出口 DZ2503404 250 250 800 600 2980 84 344 950 540 82 1100 450 76 根據(jù)泵的特性方程，即公式（ 35） 2 mcH a bQ ??? （ m 取 ）由最小二乘法擬合，在編程界面輸入表中相關(guān)參數(shù)，可得： 圖 33 泵的特性方程常系數(shù)求解程序運(yùn)行界面 即 a=， b= 所以單個泵的 HQ 方程（壓頭特性）為： 0 5 .4 0 .0 0 1 6 7 6cHQ?? 泵站的特性方程： 2 mcH A BQ ??? 當(dāng)多臺泵并聯(lián)時(shí)，根據(jù)離心泵并聯(lián)組合的特點(diǎn)，各泵提供的揚(yáng)程相等，均等于泵站揚(yáng)程，泵站排量等于各泵排量之和，所以 PN 臺泵并聯(lián)時(shí)的特性方程為： 2()mcPQH a b N ??? （ 311） Aa? 2/ mpB b N ?? 本設(shè)計(jì)取 2臺泵并聯(lián)，故其 HQ 方程（壓頭特性）方程為： . 4 1676 ( )2c QH ?? 按照任務(wù)輸量 900 萬噸 /年（ 3/mh）計(jì)算泵的性能參數(shù) . 4 167