管道输送工艺课程设计
5 设备选型(方案一)
5.1离心油泵的选型
选泵原则:流量以任务输量为依据,最大输量、最小输量为参考;摩阻以任务输量下的摩阻为依据,最大输量、最小输量下的摩阻为参考。同时,考虑一定的富余量。
若输送正常流量为Qp,则采用适当的安全系数估算泵的流量,一般取Q =(1.05~1.10)Qp。
估算泵扬程时,考虑泵在最困难条件下,计算流动损失,确定所需扬程Hp,根据需要再留出些富余量,最后估算选泵扬程,一般取H=(1.10~1.15)Hp。
根据油品输量变化情况,为发挥泵的经济效益,选泵原则为:最小输量期,运行1台小泵;任务输量期,运行1台大泵;最大输量期,1台大泵与1台小泵并联运行。同时,大泵考虑1台备用。
泵所产生的压力为:
P??gH (5-1)
式中 p——泵所能够提供的压力,Pa; ?——油品的密度,kg/m3; H——泵所提供的扬程,m; 采油一厂到油流汇合点管段:
选用泵型号为150Y67×7,其流量为180m3/h,扬程371m,转速为2950r/min,允许汽蚀余量6.6m,泵效率70%,轴功率260kw, 泵质量1180kg,电动机功率290kw。每个泵站选用两台,其中一台为备用。
Q180??1.07,所选泵满足输送流量要求。 Qp0.0469?3600泵所产生的压力由公式(5-1)得:
P??gH?852.81?9.8?371?10?6?3.1MPa?7MPa,满足管道输送压力要求。
采油二厂到油流汇合点管段:
选用泵型号为150Y150×2,其流量为240m3/h,扬程260m,转速为2950r/min,允许汽蚀余量5.0m,泵效率63%,轴功率270kw, 泵质量1250kg,电
21
管道输送工艺课程设计
动机功率360kw。每个泵站选用两台,其中一台为备用。
Q240??1.1,所选泵满足输送流量要求。 Qp0.0603?3600泵所产生的压力为:
P??gH?855.81?9.8?260?10?6?2.2MPa?7MPa,满足管道输送压力要求。
采油三厂到油流汇合点管段:
选用泵型号为150Y150×2A,其流量为167.5m3/h,扬程258m,转速为2950r/min,允许汽蚀余量4.0m,泵效率60%,轴功率196.1kw, 泵质量1250kg,电动机功率290kw。每个泵站选用两台,其中一台为备用。
Q167.5??1.1,所选泵满足输送流量要求。 Qp0.0418?3600泵所产生的压力为:
满足管道输送压力要P??gH?846.81?9.8?258?10?6?2.14MPa?7MPa,求。
油流汇合点到炼油厂管段:
选用泵型号为250YS150×2A,其流量为567m3/h,扬程238m,转速为2950r/min,允许汽蚀余量6.2m,泵效率70%,轴功率525kw, 泵质量2200kg,电动机功率630kw。每个泵站选用两台,其中一台为备用。
Q567??1.06,所选泵满足输送流量要求。 Qp0.149?3600泵所产生的压力为:
852.81?855.81?846.81P??gH??9.8?238?10?6?1.99MPa?7MPa,满足
3管道输送压力要求。
5.2 原动机的选型
采油一厂到油流汇合点管段:
电动机选择JK系列高速异步电动机,基座号13,功率290kw,额定电压3000V,效率为91%,电机额定转速2950r/min,电机重量1850kg,参考价格8495元。
采油二厂到油流汇合点管段:
电动机选择JK系列高速异步电动机,基座号13,功率360kw,额定电压3000V,效率为92%,电机额定转速2950r/min,电机重量1990kg,参考价格9219元。
采油三厂到油流汇合点管段:
22
管道输送工艺课程设计
电动机选择JK系列高速异步电动机,基座号13,功率290kw,额定电压3000V,效率为91%,电机额定转速2950r/min,电机重量1850kg,参考价格8495元。
油流汇合点到炼油厂管段:
电动机选择型号为JK630高速异步电动机,功率630kw,额定电压6000V,效率为94.7%,电机额定转速2975r/min,电机重量4400kg,参考价格27700元。
5.3 加热设备选型
由石油工业加热炉型式与基本参数SYT0540-94规范,本次设计加热站的加热炉统一选用第一次设计的火筒式直接加热炉,被加热介质为原油,燃料为油气两用,通风方式为强制通风。
采油一厂加热站热负荷为2625.868kJ/s,选用加热炉型号为HZ3000-Y/4.0-YQ/Q,效率为80%。
采油二厂加热站热负荷为3385.417kJ/s,选用加热炉型号为HZ3500-Y/2.5-YQ/Q,效率为80%。
采油三厂加热站热负荷为2322.049kJ/s,选用加热炉型号为HZ2500-Y/2.5-YQ/Q,效率为80%。
采油三厂到油流汇合点管段上的六个加热站热负荷为7666.667kJ/s,选用加热炉型号为HZ8000-Y/2.5-YQ/Q,效率为80%。
23
管道输送工艺课程设计
6 泵站布置及最小输量(方案一)
6.1泵站布置
为了节约资金,获得更大的经济效益,泵站布置时应尽可能布置在有加热站的地方,形成热泵站。
泵站数计算:
N?H (6-1)
Hc?hm式中 N——泵站数,个;
H——任务流量下管道所需的总压头,m; Hc——任务流量下泵站所提供的扬程,m。
hm——泵站站内损失,m。hm损失较小,干线计算时可忽略不计。 采用平均法布站,其站间距为:
LR?L (6-2) N式中 LR——泵站站间距,km; L——管线总长,km。 管路的水力坡降:
Q2?m?mi?? (6-3)
d5?m泵站内压头损失为局部摩阻损失,按沿程摩阻1.1%计。除首站外,中间泵站进站压力控制在30~80m液柱范围内。
压力供需平衡原关系式:
(6-4) Ht?Hc?1.011iL??Z
式中 Ht——泵站进口处的剩余压头,m;
Hc——泵站所提供的扬程,m;
i——水力坡降;
L——两泵站的站间距,m;
?Z——两泵站间的高差,m。
24
管道输送工艺课程设计
采油一厂到油流汇合点管段:
由公式(6-1)得:
N?956.4?2.58 371向上取整,取N=3(个);
由公式(6-2)得:
LR?L81.36??27.12(km) N3在本设计中,管道经过区域地势起伏不大,则取?Z?0。
由公式(6-3)得:
0.04692?0.25?(16.75?10?6)0.25?0.0116(m) i?0.0246?0.21295?0.25(1)取首站与第二站的站间距为27.12km,由公式(6-4)得进口压力为:
Ht?371?1.011?0.0116?27.12?103?53(m)
符合要求,故第二站布置在距离首站27.12km处。
(2)取首站与第三站的站间距为54.24km,由公式(6-4)得进口压力为:
Ht?371?53?1.011?0.0116?(54.24?27.12)?103?106(m)?80(m)
不符合要求,故需增大站间距。
(3)取首站与第三站的站间距为60km,由公式(6-4)得进口压力为:
Ht?371?53?1.011?0.0116?(60?27.12)?103?38(m)
符合要求,故第三站布置在距离首站60km处。
到达油流汇合处剩余压头为:
Ht?371?38?1.011?0.0116?(81.36?60)?103?158(m)
所以根据上述设计及计算,该管段油品能够顺利输送到油流汇合点处,故此条管路泵站布置符合要求并布置完毕。
采油二厂到油流汇合点管段:
511.97?1.97 向上取整,取N=2(个)泵站数:N?; 260L80.7?40.35(km) 泵站间距:LR??N2由公式(6-3)得:
0.06032?0.25?(18.24?10?6)0.25?0.0063(m) i?0.0246?0.26675?0.25(1)取首站与第二站的站间距为40.35km,由公式(6-4)得进口压力为:
25