原油长输管道初步设计毕业设计计算书(编辑修改稿)

原油长输管道初步设计毕业设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

站数量 —— 热站数 泵站数 最小输量 6 2 最大输量 4 3 3）确定站址 根据地形的实际情况，本着热泵合一的原则，进行站址的调整：设置 3 个热泵站与 3 个热站。 站址为： （ 0km,28m）、（ 53km,21m）、（ 107km,19m）、 (160km,34m)、(213km,33m)、 (267km,56m)。 具体布站情况如表 24： 表 24 均匀布站表 站 里程（ km） 高程（ m） 布站情况 首站 0 28 加热站、泵站 2 53 21 加热站 3 107 19 加热站、泵站 4 160 34 加热站 5 213 33 加热站、泵站 6 267 56 加热站 末站 320 35 1）最大输量 ①热力参数 最大输量时的基本热力参数计算结果如 表 22。 由于是平均布站，故各个加热站的进站温度、出站温度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。 加热炉的热负荷由下面的公式计算： RZq Gc T T= ( ) (216) 式中： q—— 加热炉的热负荷， kw； G—— 油品流量， kg/s； C—— 油品比热， kJ/(kg℃ )； 由公式 (216)计算得热泵站加热炉的热负荷为： q= ()=。 ②水力参数 全线总压头损失： H= 320 103+（ 3528） =。 设置 3 个泵站，则泵站扬程为： HC= 3 = 最大输量下泵扬程 H=，则每个泵站需开泵数： N= HHC = =,向上取整 N=5，故最大输量下选用型号为 KSY800190的泵 6 台， 5 台串联，另有一台备用。 2） 90%输量 ①热力参数 取进站温度 TZ=30℃。 现令 b=0，对出站油温进行第一次迭代试算： 由公式 (210)计算 得： TR1= ℃； 由公式 (11)计算得平均温度： T= ℃； 由公式 (14)得计算动力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在计算温度下的密度： ρ= kg/m3； 由公式 (15)得在计算温度下的最小体积流量： Q=； 将上述参数值带入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)计算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR2= ℃。 由于 |TR1TR2|， 故对出站油温进行第二次迭代 试算： 由公式 (11)计算得平均温度： T= ℃； 由公式 (14)得计算动力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在计算温度下的密度： ρ=； 由公式 (15)得在计算温度下的最小体积流量： Q=； 将上述参数值带入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)计算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR3= ℃。 由于 |TR2TR3|，故取 TR= ℃，即在最大输量下原油出站温 度是 TR= ℃。 则在 90%输量工况下热力计算参数如表 25： 表 25 90%输量工况下热力计算参数 表 出站温度TR（℃） 平均温度T（℃） 平均密度ρ（ kg/m3） 体积流量Q（ m3/s） 水力坡降 i（ m/m） b (℃ ) 站间距LR(km) 由于是平均布站，故各个加热站的进站温度、出站温度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。 由公式 (216)计算得热泵站加热炉的热负荷为： q= ()=。 ②水力参数 全线总压头损失： H= 320 103+（ 3528） =。 设置 3 个泵站，则泵站扬程为： HC= = 90%输量下泵扬程： H==（ 3600） = 则每个泵站需开泵数： N= HHC = =,向上取整 N=4，故 90%输量下开泵 4 台。 3） 80%输量 ①热力参数 取进站温度 TZ=30℃。 现令 b=0，对出站油温进行第一次迭代试算： 由公式 (210)计算得： TR1= ℃； 由公式 (11)计算得平均温度： T= ℃； 由公式 (14)得计算动力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在计算温度下的密度： ρ= kg/m3； 由公式 (15)得在计算温度下的最小体积流量： Q=； 将上述参数值带入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)计算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR2= ℃。 由于 |TR1TR2|， 故对出站油温进行第二次迭代试算： 由公式 (11)计算得平均温度： T= ℃； 由公式 (14)得计算动力粘度： ν=104 m2/s； 由公式 (13)得在计算温度下的密度： ρ=； 由公式 (15)得在计 算温度下的最小体积流量： Q=； 将上述参数值带入公式（ 25）得 i= m/m； 由公式 (27)计算得： b=℃； 由公式 (210)得： TR3= ℃。 由于 |TR2TR3|，故取 TR= ℃，即在最大输量下原油出站温度是 TR= ℃。 则在 90%输量工况下热力计算参数如表 25： 表 26 80%输量工况下热力计算参数 表 出站温度TR（℃） 平均温度T（℃） 平均密度ρ（ kg/m3） 体积流量Q（ m3/s） 水力坡降 i（ m/m） b (℃ ) 站间距LR(km) 由于是平均布站，故各个加热站的进站温度、出站温度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。 由公式 (216)计算得热泵站加热炉的热负荷为： q= ()=。 ②水力参数 全线总压头损失： H= 320 103+（ 3528） =。 设置 3 个泵站，则泵站扬程为： HC= = 80%输量下泵扬程： H==（ 3600） = 则每个泵站需开泵数： N= HHC = =,向上取整 N=3，故 80%输量下开泵 3 台。 4）最小输量 ①热力参数 最小输量时的基本热力参数计算结果如 表 21。 由于是平均布站，故各个加热站的进站温度、出站温度都相同，即TR=℃， TZ=30℃。 由公式 (216)计算得热泵站加热炉的热负荷为： q= ()=。 ②水力参数 全线总压头损失： H= 320 103+（ 3528） =。 设置 3 个泵站，则泵站扬程为： HC= = 最小输量下泵扬程为 H= 则每个泵 站需开泵数： N= HHC = =,向上取整 N=3，故最小输量下开泵 3 台。 1）输油站储油罐 首、末站的油罐分别用来调节来油、收油（转运）单位与管道的输量不平衡，罐容较大。 罐容计算公式如下： 350mV  (219) 式中： V —— 输油首站、输入站、分输站、末站原油储罐总容量， m3； m—— 输油首站、输入站、分输站、末站原油年总运转量， kg；  —— 利用系数，取 ；  —— 储存时间， d。 储存温度这里取 30℃，由公式 (12)计算得 ρ=。 输油首站的原油来自油田或管道时，其储备天数  选为 3d。 则由公式 (219)得输油首站储油罐总容量： 5 5 33 5 0 310105 5 0 34  V =3 所以，可以选取 1 座 50000m3和 1 座 15000m3钢制浮顶罐。 末站为向用户供油的管道专输站时，油品储备天数  宜为 4d。 则由公式 (219)得分输站、末站储油罐总容量： 43600 10 10 4   m3 所以，可以选取 1 座 50000m3和 2 座 20200m3钢制浮顶罐。 2） 加热炉 因为是加热站是均匀布站，所以相同流量下每站所需有效负荷是相同的。 由前述计算过程可以得到各种工况下各热泵站所需热量如表 27： 表 27 不同输量下所需热量表 输量 100%输量 90%输量 80%输量 70%输量 管路所需热量 (kw) 综合使用年限内的输送要求，在保证满足加热站的热负荷要求且加热效率高的前提下，以设置加热炉数量最少、利用率最高为原则，最后选定直接加热的卧式圆筒管式加热炉，具体为： 3500kw 功率一座、 2020kw 两 座和 1500kw 两座。 个输量工况下的加热炉配置如表 28： 表 28 不同输量下加热炉配置表 输量 100%输量 90%输量 85%输量 70%输量 管路所需热量 (kw) 加热炉功率 (kw) 3500+2020 3500+2020 3500+1500 3500+15002 为便于检修和相互替代，在 3500kw 加热炉不能使用时，可以用一台 1500kw和一台 2020kw 的加热炉替代。 若 2020kw 的加热炉不能使用，则可以用两台1500kw 或用 一台 3500kw 替代。 若某台 1500kw 的加热炉不能正常使用时，可以用一台 2020kw 互相替换。 3）输油泵 由前计算所得选择型号为 KSY800190 的泵，每个泵站设置六台，最大输量下 5 台串联，另有一台备用。 4）原动机 （ 1）根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求，选择电动机的类型。 （ 2）根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩，选择电动机功率，并确定冷却通风方式。 所选电动机功率应留有余量，负荷率一般取 ~。 （ 3） 根据使用场合的环境条件，如温度、适度、灰尘、雨水、瓦斯以及腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保护方式，选择电动机的机构形式。 （ 4）根据企业的电网电压标准和对功率因数的要求，确定电动机的电压等级和类型。 （ 5）根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程性能的要 求，以及机械减速机构的复杂程度，选择盯得紧的额定转速。 除此之外，选择电动机还必须符合节能要求，考虑运行可靠性、设备的供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易，以及产品价格、建设费用、运行和维修费用、生产过程中前期电动机功率变化关系等各种因素。 泵功率计算公式为： 102vqHP  (220) 式中： P —— 输油泵轴功率， kw；  —— 输送温度下泵排量为 qv 时的输油效率； vq —— 输送温度下的排量（ m3/s）；  —— 输送温度下介质的密度（ kg/m3）； H —— 输油泵排量为 qv 时的扬程。 电机功率计算公式为： ePN=k  (221) 式中： N —— 输油泵配电机额定功率， kw； P —— 输油泵轴功率， kw； e —— 传动系数， 取 e =； k —— 电动机额定功率安全系数，取 k =。 由公式 (220)计算得 KSY800190 的泵：   %811 0 2 9 38 5 02 1 4 由公式（ 221）得输油主泵电机功率：  由《 JB/T 104442020》选择电动机，型号为 Y2 45014,其基本参数为：额定功率 500kw，转速 3000r/min，额定频率 50Hz，结构及安装型式为 IMB3，外壳防护等级 IP54，冷却方法 IC411。 最优管径的确定 1)判断流态 由于一般原油加热温度为 60~70℃，考虑到最高出站温度为 60℃，故 取 TR =60℃。 由于最低进站温度比凝固点高 7℃，且考虑到反常温度和最低进站温度都为30℃，故在最低进站温度时仍可以满足牛。