【正文】 99輸油離心泵 型式與基本參數(shù)》選擇型號(hào)為KSY800190的泵，其特性方程為：H=最大輸量時(shí)，Q= m3/h，則H=，泵站內(nèi)泵數(shù)為n==，向下取整為5，則最大輸量工況下每個(gè)泵站應(yīng)選用5臺(tái)KSY800190泵串聯(lián)，可增加一臺(tái)備用。由兩種極端工況確定的應(yīng)設(shè)站數(shù)如表23：表23 布站數(shù)量——熱站數(shù)泵站數(shù)最小輸量62最大輸量433）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。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028加熱站、泵站25321加熱站310719加熱站、泵站416034加熱站521333加熱站、泵站626756加熱站末站320351）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。加熱爐的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： (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/(kg②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。2）90%輸量①熱力參數(shù)取進(jìn)站溫度TZ=30℃。由于|TR1TR2|，故對(duì)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= ℃。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℃。②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。3）80%輸量①熱力參數(shù)取進(jìn)站溫度TZ=30℃。由于|TR1TR2|，故對(duì)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= ℃。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℃。②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。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。由公式(216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為：q=()=。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===,向上取整N=3，故最小輸量下開泵3臺(tái)。罐容計(jì)算公式如下： (219)式中：——輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油儲(chǔ)罐總?cè)萘浚琺3； ——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)，；——儲(chǔ)存時(shí)間，d。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。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。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。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+20003500+20003500+15003500+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)2000kw的加熱爐替代。若某臺(tái)1500kw的加熱爐不能正常使用時(shí)，可以用一臺(tái)2000kw互相替換。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(duì)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。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，~。（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。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。電機(jī)功率計(jì)算公式為： (221)式中：——輸油泵配電機(jī)額定功率，kw；——輸油泵軸功率，kw；——傳動(dòng)系數(shù)，取=；——電動(dòng)機(jī)額定功率安全系數(shù)，取=。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℃ 。在加熱輸送條件下，計(jì)算溫度采用平均輸油溫度T，平均輸油溫度采用加權(quán)法，由式（11）得==40℃。原油粘度由表11得ν=69106m2/s任務(wù)輸量Q=550100001000/（350243600） =(kg/s) =(m/s)根據(jù)規(guī)范，管徑計(jì)算公式如下：d= (21)式中：Q額定任務(wù)輸量(m/s),； V管內(nèi)原油經(jīng)濟(jì)流速(m/s)； d管道內(nèi)徑(m)；根據(jù)輸量計(jì)算結(jié)果如下表113：表113 初選管徑表經(jīng)濟(jì)流速(m/s)計(jì)算結(jié)果(mm)初選管Ⅰ(mm)初選管Ⅱ(mm)初選管徑Ⅲ(mm)457508根據(jù)《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，輸油管道直管段鋼管管壁厚按下式計(jì)算：= (24)式中：P設(shè)計(jì)內(nèi)壓力(MPa)； D鋼管外徑(mm)； K設(shè)計(jì)系數(shù)，； 材料的最低屈服強(qiáng)度(MPa)； 焊縫系數(shù)，； 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為7 MPa時(shí)，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強(qiáng)度413MPa，壁厚計(jì)算結(jié)果如下表22：表22 計(jì)算壁厚表公稱直徑(mm)DN457DN508計(jì)算壁厚(mm)考慮1mm的腐蝕余量后,實(shí)際選擇的壁厚尺寸列于表23:表23 實(shí)選管壁壁厚表公稱直徑(mm)DN457DN508實(shí)選壁厚(mm)雷諾數(shù)計(jì)算公式為： (25) (26) (27)計(jì)算結(jié)果見表24，25，26表24 管徑流態(tài)105水力光滑區(qū)表25 Φ457管徑下流態(tài)參數(shù)管徑流態(tài)Φ457105水力光滑區(qū)表26 Φ508管徑下流態(tài)參數(shù)管徑流態(tài)Φ508105水力光滑區(qū) 由上表的數(shù)據(jù)，可以分析得各管徑不同輸量下，管內(nèi)原油都處于水力光滑區(qū)，以此來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，則有m=，β=。由 (23)式中：D管道外徑(m)； 土壤導(dǎo)熱系數(shù)(w/m℃)， w/m℃； h管道中心埋深(m)， m；得=K= (24)式中：瀝青防腐層(m)， m； 防腐層導(dǎo)熱系數(shù)(w/m℃)，℃；得總傳熱系數(shù)K= (w/m℃)；有雷諾數(shù)判斷流態(tài)均為紊流的水力光滑區(qū)。水力坡降：i= (210)a= (211)b= (212)L (213)最終得熱站數(shù)：n (214)最終向上取整得熱站數(shù)n。計(jì)算按照最大輸量(任務(wù)輸量)來確定。管路全線能耗為：H=iL+ΔZ+H (215)泵站數(shù)：N= (216)式中：H 任務(wù)流量下管道所需要的總壓頭(m液柱)； 任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程(m液柱)； H末站剩余壓力(m液柱)，取20m液柱； h泵站站內(nèi)損失(m液柱)，取30m液柱；當(dāng)N不是整數(shù)，要向上取整。計(jì)算結(jié)果如表211表211 各管徑下水力參數(shù)表管道規(guī)格(mm)[H](m)H (m)Hc(m)nn 5Φ457 3Φ508 24)燃料與電力費(fèi)用的計(jì)算生產(chǎn)期第2年，負(fù)荷為零。 燃料費(fèi)用計(jì)算燃料費(fèi)用主要是指加熱設(shè)備(包括加熱爐和鍋爐)的燃料費(fèi)用?？筛鶕?jù)原油進(jìn)出站溫度計(jì)算，計(jì)算公式如下：SR= G Cy (TRi –Tzi) nR (218)式中：SR 燃料費(fèi)用，元/年； ey燃料油價(jià)格，元/噸； Cy 原油比熱，J/kg℃； BH燃料油熱值，J/kg； TRi 第i加熱站的出站溫度，℃； TZi 第i加熱站的進(jìn)站溫度，℃； Ri第i加熱站的加熱