西南石油大学油气储运本科毕设输油管道初步设计

计算后得:Qmax=0.7817 m/s时,Remax=15419; Qmin=0.5472m/s时,Remin=10794。

因为所选为无缝钢管,根据《输油管道工程设计规范》GB50253-2003中所推荐的管壁粗糙度为e=0.06mm,

2e 则 ε=?=1.51?10?4

d59.76 Re1==1.3895×10 8(?)73000<Remin<Remax<Re1

因此,属水力光滑区,β=0.0246,m=0.25

2?mmQmax?水利坡降:imin=?=0.004587 5?md imin=0.002458

2.3 总传热系数的确定

由于大直径,高输量下的油流温降较小,故在本设计中采用不保温输送。对于无保温层的大直径管道,忽略其内外径差值,则其总传热系数K为:

1k= (3-3)

1?1 ????2 ??1 其中,由于处于紊流状态, ?1对传热系数影响很小,可以忽略。 管外壁至大气放热系数α

α

2=

2:

?t2htDw?ln[]?(2ht)2?1]DwDw

?=1.45w/(mC) t (3-4)

公式中:土壤导热系数: λ

管中心埋深 : ht=1.55m

沥青防腐层一般6mm~9mm, 这里取7mm

即沥青防腐层:厚度δ=7mm,导热系数λ=0.15w/m?C

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计算结果如下:

?2=1.7565

k=

110.007?1.75650.15=1.623w/m?C

2.4 最小输量下确定热站数和泵站数 生产天数350天

2000?1000?10000?0.7=462.97kg/s

350?24?36002000?1000?10000?0.7=0.5472m/s 最小质量流量 Qmin=

846.12?350?24?3600Qmin?m?3对应的水利坡降为:imin=?5?m=2.46×10

dTr?T??bGc站间距由公式LR=ln() (3-5)

K?DTZ?T??b最小质量流量 Gmin=

其中当油流在管道中流动时,与管壁不可避免的存在摩擦,而却随着粘度的增大,其摩擦也就越严重。由于摩擦生热从而会使油温有所上升,即会引起温升b:

b=

giminGmin k?D9.8?0.00246?462.97==2.69 1.623?3.14?0.813所以计算可得LR=183.47km

L热 站 数: n==1.2 ,取N=2。

LRL平均站间距 :LR==110km

n反算TR:

TR1=eaL(TZ?T0?b)+T0?b=45.13?C 迭代一次TR1=45.05?C, 故取TR=45.13?C

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则:

12 Tpj?TR?TZ= 35.04?C

33 ?pj=?20??(Tpj?20) = 849.56 kg/m3 则 ?pj??69.0?4??1.02?10m/s 3?pj846.12?10QG3min=

?=0.5449 m/s

imin=?Qmin?md5?m=2.58×10

?3

泵站数:

管道最大承受压力 5.7105Mpa时,

[H]?P?g?5.7105?1049.8?849.56?685.89m

查表选择泵型号:

20×20×19HSB泵:H?322?6.9824?10?5Q1.75 量 Q=2500 m3/h , 额定效率?=0.87。

20×20×15HSB泵:H?139?3.1759?10?5Q1.75 量Q=2500 m3/h , 额定效率?=0.89。 大泵:H1?322?6.9824?10?5Q1.75=246.23m 小泵: H.752?139?3.1759?10?5Q1=104.54m 总共选两台大泵,一台小泵, 其中一台大泵备用。H=2H1+H2=683.8m 沿程总摩阻:

Hf=1.01iL+?Z+nhm+20=633.3m

n为热站数 hm为站内摩阻

泵站数: nHfp=Hc?hc,其中,hc为站内损失

n=633.3p683.8?15<1,故取N=1。

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串联泵 , ,额定流额定流 串联泵

即最小输量下热站数为2个,泵站数为1个。 2.5 判断翻越点

根据管道纵断面图知:(80km,90m)可能存在翻越点

H?1.01iL?ZZ?ZQ?0.00258?220?103?1.01?88?28?633.276mHf?1.01iLf?ZZ?ZQ?0.00258?80?103?1.01?90?28?270.464.m111 ?Hf1?H

?在最小输量下也不存在翻越点。

2.6 最大输量下确定热站数和泵站数 生产天数350天

最大质量流量 G2000?1000?10000max=

350?24?3600=661.38kg/s

最质量流量 Q2000?1000?10000max=846.12?350?24?3600=0.7817m/s

对应的水利坡降为:iQmax?m?3max=?d5?m=4.59×10

站间距由公式 LGcTr?T??bR=K?Dln(T?T) Z??b其中: b=gimaxGmaxk?D

=9.8?0.00459?661.381.623?3.14?0.813 =7.18

所以计算可得LR=299.2km

热 站 数: n=LL<1 ,取N=1。

R平均站间距 :LLR=n=220km

反算TR:

TR1=eaL(TZ?T0?b)+T0?b=49.31?C 迭代一次TR1=49.09?C, 迭代第二次TR2=49.09?C。

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