Использование Excel в расчете трубопроводов

L=l_t+l_л=-26529,7709+45950,8156=19421м

Рассчитаем  температуру нефти в конце  трубопроводом:

 

Рассчитаем  температуру нефти на расстоянии:

 

Результаты  решения задачи 3.1                                       рис.9

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи 3.1 в режиме отображения формул                           рис.10

график 1

Зависимость температуры от длины трубопровода

Вывод: в трубопроводе наблюдается  турбулентный и ламинарный  режим течения жидкости. В конце трубопровода будет обеспечена температура нефти 33,7 ⁰С.

Парафины

 

Чтобы ответить на вопрос задачи, нужно найти отношение потерь напора на трение в запарафиненном трубопроводе к потерям в трубопроводе без отложений:

 

      (4.5)

Произведем расчет всех неизвестных  величин:

1. Диаметр запарафиненного трубопровода:

d₂=d₁-2*δ       (4.6)

2. Скорость потока жидкости в трубопроводе без отложении:

      (4.7)

3. Скорость потока жидкости в запарафиненном трубопроводе:

      (4.8)

4. Параметр Рейнольдса:

       (4.9)

       (4.10)

5. Определим режим течения

Re≤2300 – Ламинарный     (4.11)

10*d/Δ≥Re≥2300 – турбулентный, зона Блазиуса  (4.12)

500*d/Δ≥Re≥10*d/Δ  -  турбулентный, зона смешанного трения (4.13)

6. Если установлен ламинарный режим для обоих трубопроводов, то

        (4.14)

следовательно:

     (4.15)

7. Если установлен турбулентный режим  и зона Блазиуса для обоих трубопроводов, то:

    (4.16)

8. Если установлены разные режимы в трубопроводах, то рассчитываем λ для каждого трубопровода и вычисляем потери напора:

а) для зоны Блазиуса:

       (4.17)

б) для зоны смешанного трения:

      _(4.18)

Задача 4

При перекачке нефти вязкости 0,0480*10⁴ м²/с с расходом 9,15 дм³/с по трубопроводу внутренним диаметром 129 мм и абсолютной эквивалентной шероховатости 0,015 мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной 7 мм.

Рассчитайте, во сколько  раз изменятся потери напора на трение?

 

Дано: ; ; ; ; .

Найти:

Решение:

Произведем расчет всех неизвестных  величин:

1. Найдем диаметр запарафиненного трубопровода:

2. Рассчитаем скорость потока жидкости в трубопроводе без отложений

3. Рассчитаем скорость потока жидкости в запарафиненном трубопроводе

4. Параметр Рейнольдса

5. Определим режим течения

режим ламинарный т.к. Re <= 2300.

Т.к. установлен ламинарный режим для  обоих трубопроводов, то

  ,

6. Рассчитываем изменение  потери на трение

 

 

Результаты  решения задачи 4.1                                      рис.11

Решение задачи 4.1 в виде отображения формул                     рис.12

Вывод: потери напора на трение в запарафиненном трубопроводе увеличатся в 1,583 раза.

 

Использованная литература

1. Быкова Е.В. Информатика. Основы работы в Excel. Методические указания к выполнению лабораторных занятий. – СПб, СПГГИ (ТУ),2006
2. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М.:Недра,1979.
3. Лутошкин Г.С. Сборник задач по сбору и подготовка нефти, газа и воды на промыслах: Учебное пособие / Г.С. Лутошкин, И.И. Дунюшкин. М.:Недра,1985.
4. Байков Н.М. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды /Н.М. Байков, Г.Н. Позднышев, Р.И. Мансуров. М.:Недра, 1981.
5. Сваровская Н.А. Электронный задачник по дисциплине «Сбор и подготовка скважинной  продукции» / Н.А. Сваровская, Л.В. Шишмина, В.Д. Гершман. Томск: ТПУ, 1995.
6. Тугунов П.И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П.И.Тугунов, В.Ф. Новоселов. М.: Недра, 1981.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

Использованные в работе буквенные  обозначения величин

Таблица 1

Символ	Значение	Размерность
r	плотность нефти	кг/м3
aн	коэффициент термического расширения нефти	(С0)-1
t	температура	С0
n	кинематическая вязкость нефти	м2/с
Мн	молярная масса нефти	кг/кмоль
p	давление	Па
m	динамическая вязкость нефти	Па*с
S	концентрация соли в воде	кг/м3
u	коэффициент крутизны вискограммы	1/К
d	внутренний диаметр трубопровода	м
Re	число Рейнольдса
Q	обьемный расход	м3/c
Cр	удельная теплоемкость нефти	Дж/(кг*К)
Kл, Kт	коэффициенты теплопередачи	Вт/(м2*К)
L, l	длина	м
h	потеря напора на трение	м
l	коэффициент гидравлического  сопротивления
W	средняя скорость	м/с
d	толщина слоя парафина	м
D	абсолютная эквивалентная  шероховатость	м
a, C	Эмпирические коэффициенты