毕业设计论文--成品油顺序输送管道设计

毕业设计论文--成品油顺序输送管道设计内容摘要：

00 100 200 300 400 500 600 700里程，k m高程，km图31 线路纵断面图 流量换算 设计任务书中给定的任务输量为每年若干万吨，工艺计算中需用体积流量，故应按计中需用体积流量，故应按计算温度下油品的密度及年输油时间进行换算。 考虑到管道维修及事故等因素，设计时年输油时间按 350d （ 8400h ）计算。 31 2 . 89 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 /3 5 0 2 4 6 0 6 08 4 7 . 9 /omvCk g sk g m   ＝ / ms＝ /ms 有关粘度的数据处理 油品运动粘度可按下式计算： 0()0 u t tt e （ 33） 式中 t 、 0 —— 温度为 t 、 0t 时油品的运动粘度， 2/ms； u —— 粘温指数， 1/oC。 由 0()0 u t tt e 得： 001 ln( )tu tt  （ 34） 表 3－ 2 所 输油品粘度 粘度（ 6210 /ms ） 0 20 夏用柴油 车用汽油 航空煤油 结合表中所给数据，由公式（ 34）可算出： 柴油：001 ln( )tu tt  1 5ln( )0 20 12. 6 ＝ 汽油：001 ln( )tu tt  1 ( )0 20  ＝ 煤油：001 ln( )tu tt  1 ( )0 20  ＝ 所以由公式（ 33）可算出： 0() 6 0 . 0 3 7 5 3 . 703 . 7 1 2 . 6 1 0o u t tC ee      柴 ， ＝ 10 ( / )ms 0() 6 0 . 0 3 7 5 1 2 . 8 6 301 2 . 8 1 2 . 6 1 0 7 . 7 9 1 0 ( / )o u t tC e e m s         柴 ， 0() 6 0 . 0 3 7 5 2 2 . 40 1 2 . 6 1 0o u t tC ee      柴 ， ＝ 10 ( / )ms 0() 6 0 . 0 3 4 7 3 . 7 6 303 . 7 2 . 5 6 1 0 2 . 2 5 1 0 ( / )o u t tC e e m s         煤 ， 0() 6 0 . 0 3 4 7 1 2 . 8 6 301 2 . 8 2 . 5 6 1 0 1 . 6 4 1 0 ( / )o u t tC e e m s         煤 ， 0() 6 0 . 0 3 4 7 2 2 . 40 2 . 5 6 1 0o u t tC ee      煤 ， ＝ 10 ( / )ms 0() 6 0 . 0 0 8 8 3 . 7 6 303 . 7 0 . 9 3 1 0 0 . 9 1 0 ( / )o u t tC e e m s         汽 ， 0() 6 0 . 0 0 8 8 1 2 . 8 6 301 2 . 8 0 . 9 3 1 0 0 . 8 3 1 0 ( / )o u t tC e e m s         汽 ， 0() 6 0 . 0 0 8 8 2 2 . 40 0 . 9 3 1 0o u t tC ee      汽 ， ＝ 10 ( / )ms 有关混油浓度的参数 （分别将 汽油、煤油、柴油编号为 A、 B、 C）： () PBK ＝ ％ () PCK ＝ ％ () 3B PAK ＝ ％ ()B PCK ＝ 1％ ()C PAK ＝ 1％ ()C PBK ＝ 1％ 设计计算的基本步骤 初定管径和压力 选择管径 根据油品性质并查阅相关资料，本设计初定油品经济流速为 ，初算时暂时忽略压力对密度的影响 由体积流量 Q=Av= 24d v，可得： 4 4 0 . 3 5 1 0 . 5 4 6 ( )1 . 5Qdmv ＝ ＝ 546mm 根据管径的初算值，来选择一系列可能的管径：（可选  50  52  55  6 660 的管径） 初选各管径下的输送压力 参考前苏联干线输油管道工艺设计规范（ BHTN286）中，不同直径管道的工作压力及经济输量范围。 表 33 不同直径输油管的工作压力和输量 原油管 成品油管 外径， mm 工作压力 kg/cm2 年输量， 106t 外径， mm 工作压力 kg/cm2 年输量， 106t 530 54～ 65 6～ 8 219 90～ 100 0． 7～ 0． 9 630 52～ 62 10～ 12 273 75～ 85 1． 3～ 1． 6 720 50～ 60 14～ 18 325 67～ 75 1． 8～ 2． 2 820 48～ 53 22～ 26 377 55～ 65 2． 5～ 3． 2 920 46～ 56 32～ 36 426 55～ 65 3． 5～ 4． 8 1020 46～ 56 42～ 50 530 55～ 65 6． 5～ 8． 5 1220 44～ 55 70～ 78 可初步制定如下的压力、管径搭配：  508（ MPa、 MPa）  529（ MPa、 MPa）  559（ MPa、 MPa）  610（ MPa、 MPa）  660（ MPa、 MPa） 选择泵机组型号及组合方式 选择工作泵的台数以及组合方式的原则 泵站应有备用输油泵。 备用泵台数按照泵与原动机的可靠性与维修条件而定。 选泵时，通常是先从泵制造厂提供的泵型普与特性曲线上，挑选出与确定的额定排量及扬程相符的泵型。 按照所输原油性质特性曲线加以换算；应使额定排量与扬程位于所选泵型特性曲线的高效区；泵应具有连续平滑的特性曲线，高效区较宽；泵关死点（排量为零）的扬程上升不应过大。 如果已有 的泵特性曲线不符合要求，可向泵制造厂提出重新设计或修改曲线的要求。 给油泵只用于首站，安装在输油主泵之前，并联操作。 给油泵按照泵站总排量与主泵所要求的正压头，确定台数及每台泵的排量与扬程。 选择泵型和规格时，还会遇到如何适应管道数量变化的问题。 管道建成初期和后期输量往往会有很大变化。 正常输送时期，一年中各个月份输量也是波动的。 恰当的选择泵型、规格和原动机能有利于管道调节输量。 为便于长输管道的应用，离心泵的特性曲线可近似表示为 2 mcH a bQ  （ 35） 式中 cH —— 离心泵扬程 , m 液柱； Q—— 离心泵排量， 3/mh； ab、 —— 常数； m —— 管道流量 压降公式中的指数，在水力光滑区内 m=，混合摩擦区中m=。 手册中给出的（ H ， Q ）值一般为三组，我们可以用最小二乘法算出ａ，ｂ的值，其方法是： 令 iiHy ， 2miQ ＝ ix ，所以： 21 12 )(   nini iii bxayQ 对ａ，ｂ求偏导使得： 02 aQi 02 bQi 求得：    222)( ii iiiii xnxxyxyxa （ 36）   22)( ii iiii xnx yxyxnb （ 37） 将ａ，ｂ代入公式就可以求得泵的特性方程。 为便于计算各种型号泵的特性曲线方程系数值，可对上述计算步骤进行编程，以节省计算量。 通过计算选泵并组站 （ 1）选泵型号并组站 1 查《泵的产品样品》， 400KD2502 型泵的性能如下表： 表 34 400KD2502 型泵性能参数 泵型号 流量 Q 扬程 H（ m） 转速/minr 功率 N（ kw ） 效率 叶轮直径 （ mm） 3/mh /minl 轴功率 电机功率 400KD2502 1000 288 520 2980 2300 3200 64 465/445 1250 347 495 2400 1500 417 470 2610 根据泵的特性方程，即公式（ 35）： 2 mcH a bQ  （ m 取 ）由最小二乘法拟合，在编程界面输入表中相关参数，可得： 图 32 泵的特性方程常系数求解程序运行界面 即 a= ， b= 所以单个泵的 HQ 方程（压头特性）为： 6 7 .6 0 .0 0 0 2 7 2cHQ 泵站的特性方程： 2 mcH A BQ  （ 38） 当多台泵串联时，根据离心泵串联组合的特点，每台泵的排量相等，均等于泵站排量，泵站扬程等于各泵扬程之和，所以若有 N 台泵串联时的特性方程为： 21 1 1N N N mc i i ii i iH H a b Q        （ 39） 泵站的特性方程的常系数分别为每台泵对应系数的代数和，即 1NiiAa 1NiiBb 如果 N台同型号的泵串联工作，泵站的特性方程的常系 数为： A Na B Nb 本设计取 2台泵串联，故其 HQ 方程（压头特性）方程为： 5 6 7 . 6 2 0 . 0 0 0 2 7 2cHQ    1 .7 51 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4Q   按 照 任 务 输 量 900 万吨 / 年（ 3/mh） 计 算 泵 的 性 能 参 数 ： 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4cHQ ＝ 1 3 5 .2 0 .0 0 0 5 4 4 1 2 6 3 .6 ＝ 预选的输油泵站，在给定的任务输量的工作条件下所提供的扬程 m ，泵站进站压力 H的范围为 ~ MPa ，设定本设计中的进站压头为 30m 液柱，根据此压头确定计算压力：  cP H H g  （ 310） 式中 P—— 泵站工作压力， MPa； cH —— 任务输量下泵站的扬程， m ； H —— 泵站进站压力换算的液柱， m。 即为：     69 8 9 . 5 3 0 8 4 7 . 9 9 . 8 1 0 8 . 4 7cP H H g         MPa （ 2）选泵型号并组站 2 查《泵的产品样品》， DZ2503404 型泵，其性能如下表： 表 35 DZ2503404 型泵性能参数 型号 口径 mm 流量 3/mh 扬程 m 转数/minr 效率 % 叶轮直 径 mm 吸入口 吐出口 DZ2503404 250 250 800 600 2980 84 344 950 540 82 1100 450 76 根据泵的特性方程，即公式（ 35） 2 mcH a bQ  （ m 取 ）由最小二乘法拟合，在编程界面输入表中相关参数，可得： 图 33 泵的特性方程常系数求解程序运行界面 即 a=， b= 所以单个泵的 HQ 方程（压头特性）为： 0 5 .4 0 .0 0 1 6 7 6cHQ 泵站的特性方程： 2 mcH A BQ  当多台泵并联时，根据离心泵并联组合的特点，各泵提供的扬程相等，均等于泵站扬程，泵站排量等于各泵排量之和，所以 PN 台泵并联时的特性方程为： 2()mcPQH a b N  （ 311） Aa 2/ mpB b N  本设计取 2台泵并联，故其 HQ 方程（压头特性）方程为： . 4 1676 ( )2c QH  按照任务输量 900 万吨 /年（ 3/mh）计算泵的性能参数 . 4 167。