1481,4481,4140,6380,31731-1-1131895,8340.581,4326,154.9299,7182-0-195,л585.3326,2326.254,9299,7192-1-095,8585,3326,2570,9299,7299,7203-0-095,8830,1570,9570,9299,7299.72121-1-0102697,5347,8164,2414.5215,6215.6221-0-197.5347.8164,2164,2-34.7215,62311-0-062798,4353.7249,6249.6127,0127.0
Неважко бачити, що:
1) при одному і тому ж сумарному числі працюючих на станціях насосів, кількостей комбінацій їх включення може бути декілька;
2) частина цих комбінацій (режими 3, 5, 6, 11-13, 16, 20. 22) «не проходить», оскільки не виконуються нерівності (8) і (9);
(8)
(9)
3) при «прохідних режимах» або на всіх НПС працює однакове число насосів, або більше число насосів включено на станціях, розташованих на початку нафтопроводу;
4) пропорційно загальному числу насосів змінюється і продуктивність нафтопроводу.
2. Вибір раціональних режимів експлуатації магістрального нафтопроводу
Перекачувальні станції магістрального нафтопроводу відносяться до складних і енергоємним об'єктам. Частка енерговитрат на перекачування становить порядку 25 ... 30% від річних експлуатаційних витрат.
При відсутності перекачувальних агрегатів з регульованою частотою обертання ротора насоса експлуатація нафтопроводу виробляється на різних режимах, зміна яких відбувається дискретно при зміні варіантів включення насосів і перекачувальних станцій.
При цьому виникає завдання вибору з ряду можливих режимів найбільш доцільних.
Критерієм вибору оптимальних режимів з числа можливих в межах одного експлуатаційної дільниці є величина питомих енерговитрат на перекачування 1 т нафти Е УД, обчислена за формулою
(10)
де N Потр П - потужність, споживана підпірними насосами; N ПОТРМ - потужність, споживана к-м магістральним насосом на j-й НПС; Q - продуктивність нафтопроводу при обраному числі насосів.
Величина споживаної потужності знаходиться по відомим залежностям
(11)
(12)
де hn - натиск підпірного насоса при подачі Q; h Mjk - натиск k-го магістрального насоса на j-й НПС при подачі Q; ? н,? е,? хутро - величини ККД відповідно насоса, електродвигуна і механічної передачі.
Залежність ККД насоса від подачі апроксимується поліномом виду
(13)
де до 1, к 2, к 3 - коефіцієнти апроксимації, які визначаються методом найменших квадратів.
ККД механічної передачі може бути прийнятий рівним? хутро=0,99.
Коефіцієнт корисної дії електродвигуна? Е залежно від його завантаження визначається виразом
(14)
де r 1, r 2 - емпіричні коефіцієнти; K 3 - коефіцієнт завантаження електродвигуна, рівний відношенню потужності на валу електродвигуна N ЕЛ до його номінальної потужності N ЕН
(15)
Розглянемо характер зміни питомих енерговитрат від продуктивності нафтопроводу. Нехай заданий плановий обсяг перекачування V ПЛ протягом деякого часу t ПЛ. Протягом цього часу середня витрата нафти в трубопроводі повинен становити Виконання заданого плану можливо при циклічній перекачуванні на двох режимах, які відповідають умові
Q a lt; Q ПЛ lt; Q B,
де Q А, Q В - продуктивність трубопроводу на першому і другому дискретних режимах.
Час роботи нафтопроводу на двох дискретних режимах визначається рішенням системи рівнянь
(16)
звідки
; (17)
З урахуванням, що V ПЛ=Q ПЛ *? ПЛ остаточно отримаємо
; (18)
Питомі витрати електроенергії на перекачування в цьому випадку визначаються виразом
(19)
В інтервалі витрат від Q А до QB сумарні питомі енерговитрати, що визначаються з виразу (19), змінюються за законом гіперболи (рис. 1).
Знайдені для всіх можливих режимів роботи нафтопроводу величини Е УД наносять на графік в залежності від Q, після чого через мінімальні значення Е УД при кожному витратах проводиться огинає лінія. Вузловими точками цієї лінії є безліч раціональних режимів експлуатації (рис. 2).
Малюнок 1 - Залежність питомих енерговитрат від витрати перекачує...
