最优工况点计算.doc

3. 2. 8最优方案工作点参数计算按最优方案的参数（管径、泵机组型号及组合、泵站数等），计算求解工作 点求泵站一一管道系统的工作点，除了图解方法以外，也可以根据压头供需平衡的 原则，列出管道的压力供应特性方程和压力需求特性方程，使两者相等求解工作 点假设一条管道上有N座泵站，全线管径相同，无分支，首站进站压头和各 站内摩阻均为常量，可写出全线的压力供需平衡关系式如下(3-25)比\ + “ (A - BQ?® 卜.fLQj + (Zz - Z° ) + Nhin + Hsz由公式(3-25)可求出管道的工作流量NB + fL(3-26)式中 Q 全线工作流量，m'/s；N——全线工作站泵数；f——单位流量的水力坡降，（加7”""；Hs]——管道首站进站压头，加液柱；Hsz——管道终点剩余压力，m液柱；L——管道总长度，加；Zq、Zz——管道起点和终点的高程，m；hm——侮个泵站内的站内损失，加液柱对于本设计的工作点，有Hsl + N（A-BQ2~in） = （f^f L ）Qi+（Zz-ZQ）+ Mj + Hsz （3-27）4——主管单位流量的水力坡降,（m3/s）m~2 ；0.0246 x0.00001097° 3_0.5184 75-=0.03224——副管单位流量的水力坡降，何/$）心。

0.0246 x0.00001097° 25_0.365475~= 0.1699由公式(3-27) nJ求管道的丄作流量30+5 x 805.4 - (105.8 - 75.2) - 5 x 39.88 - 301^5 x 832.82 + 0.0322 x 576349 + 0.1699 x 3651=0.354m3/5确定工作点之后的泵站扬程为:H( =A — BQj = 805.4-0.0005 X1274.4175 =669.5 m水力坡降(最大值)为:=0.0246 x0.354L75x 0.00001097°250.518475=0.0052320.365475= 0.0246x0-354t75x0-00001097°'250.0276确定水力摩阻系数vd12.8 弋7^7^=112x1°5GFvd4x0354兀><0.518x1.64x10"5.31X105vd% "总 F'12・8°C4x0.354^x0.518x0.83xl0'6 =1，05X1°Re = 0・2Re 汽12・8娄丁2：?B，ei2.8 Co +0.5 Re= 0.2x1.12xl05+0.3x5.31xl05+0.5xl.05xl06=7.058 xlO5/l=0.(M58 1® x 旷心=0.0109求出工作流量后，即可根据站间压力供需平衡的原则，确定各站的进出站压 力，第一站间Hdl=Hsl+Hc-hm (3-28)丹$2 二日刃―•厶+AZ】 (3-29)式中 厶、AZ,——第一站间管道长度及高差，m；Hdx——首站出站压头；Hs]——首站进站压头，H(——泵站扬程。

将本设计的首站进站压头定为30m,通过一系列的试算可将一二站之间的站间距定为127km,此时两站之间的高差为31.7n)o若此段不铺设变径管，则依据 上述公式可计算出：Hdl = 659.62m H 门=32.09m其它站间参数计算依次类推可对布站编程，输入站间距和高差后计算进、出站压头然后对下一•站进站压头作 出判断，看是否在合理范围，否则重新调整站间距表3-18布站相关参数表首站笫二站第三站第四站第五站末站进站压头(m)3026. 8626.8627.0226.3998.2首站第二站 •亠 L.第二*占第四站第五站末站出站压头(m)659. 62656. 48656. 48656. 64656. 01站间距(km)12711913611187站里程数（km）01272463824935803. 2. 9布站按水力坡降和工作点的压头在纵断面图上布置泵站，确定泵站的位置详见图纸）3.2. 10.T况校核取边界条件，即最高温度（22. 4T）下的汽油和最低温度（3.7"C）下的 柴油运行工况校核1）进出站压力的校核：（1）最低温度（3・7"C）下的柴油运行工况：由于本设计的布站是按耗能最高（即最低温度（3.7"C）下的柴油运行工 况）来计算设计的，所以该工况校核符合要求。

2）最高温度（22.4%：）下的汽汕运行工况：=0.0246 x0.00000076也_0.518475~= 0.01652=0.0246 x0.00000076° 卫5_0.365475~= 0.08715由公式（3-24）可求出管道的工作流量:H”NA-(Zz-ZQ)-Nhm-HNB +心右变丈/ L2-m30+5 x 805.4 -(105.8 - 75.2) - 5 x 39.88 - 30 乔5 x 832.82 + 0.01652 x 576349 + 0.08715 x 3651=0.4744加' / s确定工作点之后的泵站扬程为:Hc=A- BQ2~ni = 805.4-0.0005 X1707.8175 =578.6 in水力坡降（最大值）为:02=0.0246 x0.4744Ex o.oooooo76° 卫50.518" 75=0.00448=0.0246 x0.4744】75 x 0.00000076也0.365475=0.0236求出工作流量后，即可根据站间压力供需平衡的原则，确定各站的进出站压 力，第一站间Hd} =30 + 578.6 - 39.88 = 568.72 mHs2 = 568.72 - 0.00448 x 127000 + 31.7 = 34.25即，将本设计的首站进站压头定为30m,将一二站之间的站间距定为127km, 此时两站之间的高差为31.7nio若此段不铺设变径管，可计算出：H(n =56&72加 Hs2 = 34.25//?其它站间参数计算依次类推，具体校核结果见下表：表3-19工况校核结果首站笫一站第三站第四站第方站末站进站压头(D1)3034.2527. 1538.6930.63109. 7出站压头5)56& 7573565. 9577.4569.1站间距(km)12711913611187站里程数(km)0127246382493580本设计的设计压力为5. 83MPa ,曲于汽油22.4 °C下的密度◎•4弋=752檢//,化成最高温度(22・4”C)下的汽油的压头值即为791m,上表中各站的岀站圧头均小于设计压力下的压头换算值，所以安全。

而首站、中间站进站压头的最理想值为30m,表中的进站压头值与其相差不人，末站的进站压 头能量也可被合理利用所以进出站压力校核满足要求2)动、静水压力的校核：管道沿线任一点水力坡降线与纵断面线Z间的垂直距离，表示液体流至该点 时管内的剩余压头，乂称动水压力比-应+ (Z,-ZJ] (3-30)原油及成品油的最底动水压力应髙于0.2 MPa (本设计中换算为最低地温下 的柴油液柱即为22.9m；换算为最高地温下的汽油液柱即为27. 14/// ),最渤 水压力应在管道强度的允许值范围内(本设计中管线的设计压力为5. S3 MPa , 换算为最低地温下的柴油液柱即为667. Im ；换算为最高地温下的汽油液柱即为 791m )o静水压力指油流停止流动后，由地形高差产生的静液柱压力1) 最低地温下的动、静水压力校核最低动水压力，由公式(3-30)得：Hx = 656.644一[(0.005232xl 11000) + (-49.5)] = 26.39m > 22.9m故最低动水压力满足要求最高动水压力，由公式(3-30)得：H丫 = 659.62/n < 667.1/it故最高动水压力在管线设计压力范围内。

静水压力，根据线路纵断面图可以看出油流停止流动后，最大地形高差为： AZ = 105.3/n < 667.1m故最高动水压力在管道允许强度范围内2) 最高地温下的动、静水压力校核最低动水压力，由公式(3-30)得：Hx = 573 一[(0.00448 x 119000)+ (-12.7)] = 27」5加 >27」伽故最低动水压力满足要求最高动水压力，由公式(3-30)得：H = 511 Am < 791/n故最高动水压力在管线设计压力范围内静水压力，根据线路纵断面图可以看出油流停止流动后，最大地形高差为： AZ = 105.3/7? < 791m故最高动水压力在管线的设计压力范围内因此，动、静水压力得校核满足要求 _综上，可以看出进出诂压力校核、动、静水压力校核均满足要求，所以工况校核 满足设计要求，不需要再做调整。