соса при частоті обертання n 1; 3 - те ж при частоті обертання n 2 ??
Зміна частоти обертання валу насоса можливо в наступних випадках:
· застосування двигунів із змінною частотою обертання;
· установка на валу насосів муфт з регульованим коефіцієнтом прослизання (гідравлічних або електромагнітних);
· застосування перетворювачів частоти струму при одночасному зміні напруги живлення електродвигунів.
Слід зазначити, що змінювати частоту обертання в широких межах можна, так як при цьому істотно зменшується ККД насосів.
Метод дроселювання на практиці застосовується порівняно часто, хоча і не є економічним. Він заснований на частковому перекритті потоку нафти на виході з насосної станції, тобто на створенні додаткового гідравлічного опору. При цьому робоча точка з положення А 1 зміщується в точку А 2 і витрата зменшується (рис. 7).
Доцільність застосування методу можна характеризувати величиною ККД дроселювання? ДР, рівного відношенню корисно використаної потужності Q 2 * r gH 2 до витраченої потужності Q 2 * pgH 1 ??*. Скоротивши Q 2 * r g, одержимо
де Н 2 - натиск, необхідний для ведення перекачування з витратою Q 2; Н 1 * - фактично витрачаються натиск.
Малюнок 7 - Суміщена характеристика НПС і трубопроводу при регулюванні дроселюванням і байпасірованіем:
- характеристика трубопроводу; 2- сумарна напірна характеристика НПС; 3 - характеристика? - Q магістрального насоса
Зі збільшенням величини дросселіруемого напору h ДР значення? ДР зменшується. Повний коефіцієнт корисної дії насоса (НПС) визначається виразом? =? 2 *? ДР. Метод дроселювання доречно застосовувати для насосів, що мають пологу напірну характеристику. При цьому втрати енергії на дросселирование не повинні перевищувати 2% енерговитрат на перекачування.
Метод байпасірованія (перепуску частини рідини у всмоктувальну лінію насосів) застосовується в основному на головних станціях. При відкритті засувки на обвідній лінії (байпасе) напірний трубопровід з'єднується з всмоктуючим, що призводить до зменшення опору після насоса і робоча точка переміщається з положення А 1 в А 3 (рис. 7). Витрата Q Б=Q 3 - Q 2, йде через байпас, а в магістраль надходить витрата Q 2.
Коефіцієнт корисної дії байпасірованія за визначенням становить ставлення корисно використаної потужності Q 2 * r gH 2 до витраченої потужності Q 3 * r gH 2. Скоротивши r gH 2, отримаємо
магістральний нафтопровід насос ротор
(29)
Метод регулювання байпасірованіем слід застосовувати у випадку, якщо? Б gt; ? ДР. Підставляючи в дане нерівність виразу (28) і (29), після алгебраїчних перетворень отримуємо, що байпасірованіе економічніше дроселювання, коли
тобто при крутопадаючих характеристиках насосів.
4. Збільшення пропускної здатності нафтопроводу
У процесі експлуатації магістральних нафтопроводів може виникнути необхідність перерозподілу вантажопотоків нафти, що транспортується.
Виходом зі сформованої ситуації є або будівництво нових (паралельних) нафтопроводів, або збільшення пропускної здатності існуючих магістралей.
Останній варіант можна реалізувати зміною (QH) характеристики нафтоперекачувальних станцій або лінійної частини трубопроводу таким обратом, щоб робоча точка перемістилася вправо. Це може бути досягнуто або спорудою додаткових НПС на лінійних ділянках між існуючими станціями (подвоєнням числа НПС), або прокладкою додаткових лупінгів {застосування протівотурбулентних присадок розглянуто вище).
Розглянемо можливості кожного з методів на прикладі одного експлуатаційної дільниці.
Подвоєння числа нафтоперекачувальних станцій
Продуктивність нафтопроводу, яка була до подвоєння числа НПС, може бути визначена за формулою (1). Після того як кількість НПС буде подвоєно, у відповідності з рівнянням балансу напорів
(30)
в нафтопроводі встановиться продуктивність
(31)
Поділивши поважно формулу (31) на (1) при N Е=1 і маючи на увазі, що Q 1/Q =? НПС - коефіцієнт збільшення пропускної здатності при подвоєнні числа НПС, отримаємо
(32)
Враховуючи, що (h П - D z - h ОСТ) lt; lt; nA, і позначивши можемо записати вираз (32) у вигляді
(3...
