输油管道设计与乖谲理(2010级第8次课)-3学时.ppt

输油管道设计与管理;3.3 热油管道的水力计算（P100） 3.3.1 热油管道水力计算的特点 1）热油管道沿线单位长度上的摩阻损失（水力坡降）不是定值，水力坡降线是一条斜率逐渐增大的曲线。计算热油管道的摩阻损失时，必须考虑管道沿线的温降情况及油品的粘温特性。即先热力计算，后水力计算。 2）水力计算以加热站间距为一个计算单元，全线摩阻损失为各加热站间摩阻的总和。;3.3.2 热油管道摩阻计算方法 （1）理论计算方法(P102-103) 利用温降公式、粘温关系式以及摩阻计算公式得到热油管道摩阻计算的理论公式。 由： 得： 其中lR为加热站间距， 在一个加热站间积分得：; hT0： 由 则： 简记为： △l为热油管道轴向温降的摩阻修正系数 若以不同的粘温方程来推导摩阻计算公式，可以导出不同的△l计算式。;（2）平均温度计算方法(P101) 思路：按管道起终点的平均温度下的油流粘度，用等温输送的方式计算一个加热站的摩阻。具体步骤如下： 1）计算加热站间油流的平均温度Tpj； 2）由粘温关系确定温度为Tpj时的油流粘度 ； 3）计算一个加热站间的摩阻hR； 理论平均温度 也可加权取值 或;（3）分段计算法 思路：将整个站间管道分为若干段，每段内按平均温度计算法计算其摩阻损失，各段摩阻损失之和即为整个站间管道总的摩阻损失。 计算步骤： 1）作粘温曲线 2）作站间温降曲线； 3）根据临界雷诺数 计算临界粘度 ,从而判断沿线流态的变化； 4）将加热站间管段分成若干小段，每一小段温降不超过3～5℃； 5）计算平均温度； ;6）由 确定 ； 7）计算第i小段的摩阻hi； 8） 9）计算总压头，若有Nq个加热站，且各站进出站温度相同，则 10）泵站数 ;（4） 径向温降对摩阻的影响(P103) 油流径向存在一定的温度场分布，径向温差会引起油流在径向的对流运动。由于径向温降引起的扰动及管壁附近油流粘度的增大，会引起附加的压头损失，在层流时影响大。用径向温降摩阻修正系数来修正计算摩阻。 在紊流时， 径向温降对摩阻损失的影响很小，对某些流态为层流的重油管道，△r约在1.1～1.4之间。 ;3.4 加热站和泵站的布置 3.4.1 加热站的布置 1）如果每个加热站的站间沿线K值大致一样，则各进出口温度也大致相同，则可按等距离布置加热站，与高差无关。 2）若沿线K值相差较大，则按实际计算的加热站间距分别布置热站。 3.4.2 泵站的布置 1）按平均温度法进行水力计算时的布站 2）按分段计算法进行水力计算时的布站 ;1）作两加热站间管路水力坡降线； 2）起点站 ，作水力坡降线 ； 3）如果两泵站间有加热站，则水力坡降线发生转折； 4）调整站址，尽可能使相距较近的热站和泵站合并在一起。 ;3.4.3 各参数的校核 在加热站和泵站确定以后，应该按已定的站址计算各站的操作参数和各季度的操作参数。 各加热站进出站温度、热负荷、燃料消耗，确定各季度的加热站数； 各泵站、热站的进出站压力； 最大出站温度和最低终点温度下的最小安全输量； 热力越站时各站的操作参数； 水力越站时各站的操作参数。;2）如何作管路特性曲线和工作点 从温降公式可以看出： 不同的流量Q，温度变化情况不同，管路中油流的平均温度不一样，因此粘度不一样，摩阻也不一样，因此，在布置泵站时，只能利用近似地作出管路特性曲线来求得工作点。;3.5 热油管路的特性曲线（P199-120） 对等温管道： 对热油管道： 即：Q的变化引起流速和粘度的变化，而且二者的变化趋势是相反的，其关键是流量变化会引起温度的变化。 3.5.1流量的变化对温度影响的变化趋势 分析TR保持不变时，流量Q变化TZ的影响。;1）在小流量范围内，流量增加，TZ的变化不大，流量的增加对温度增加的影响不大，对粘度产生的影响小； 2）当流量继续增加，TZ的增加很快，平均油温增加也快，流量的增加，油流的粘度下降很明显； 3）如果流量再继续增加进入大流量区，此时TZ的增加变缓，在大流量区，流量的增加，对粘度产生的影响小。;3.5.2 热油管路的特性曲线 小流量区； 中流量区； 大流量区;分析 ： III区是