Determinarea programului optim de evacuare a titeiului din parcurile de separare

DETERMINAREA PROGRAMULUI OPTIM DE EVACUARE A TITEIULUI DIN PARCURILE DE SEPARARE

In vederea dimensionarii colectorului si a stabilirii unui program optim de pompare se vor alege trei variante de pompare. Parcurile sunt echipate cu pompe 2PN-400.

Avand ca date cunoscute, datele inscrise pe schema, proprietatile fizice ale fluidului de transport, caracteristicile pompelor 2PN-400, alegerea variante optime de pompare se va face tinand seama de energia consumata la fiecare varianta in parte.

Parcurile echipate cu pompe 2PN-400 au urmatoarele caracteristici:

- debitul de pompare pe o cursa dubla:

V_cd=0,092 l/s =0,092·10^-3 m³/s

- numarul de curse duble pe minut:

n_cd = 70 curse duble/minut

- randamentul:

η_t = 0,7

- debitul pompei:

q_p= V_cd·n·η=0,092·10^-3·70·3600·0,7 = 16,23 m³/h

- presiunea de refulare: 200 bar

- diametrul nominal al conductelor de reglare: 4 inch = 100 mm

- presiunea maxima de aspiratie: 10 bar

- diametrul nominal al conductei de aspiratie: 10 inch = 250 mm

1. Prima varianta de pompare:

Q₂, z₂

Q₄, z₄

L₂

L₄

L_1A          L_AB B L_BC L_CD D L_DE E

A C

Q₁, z₁                         L₃ L₅

Q₅, z₅

Q₃, z₃

Pompeaza pe rand parcurile in grupe de pompare astfel: (1-4); (2); (3-5)

- prima grupa de pompare: parcul 1- parcul 4;

- a doua grupa de pompare: parcul 2;

- a treia grupa de pompare: parcul 3 - parcul 5;

- debitul primei grupe de pompare: Q₁ + Q₄ = 88 + 255 = 343 m³/zi;

- debitul celei de a II-a grupe de pompare: Q₂ = 275 m³/zi;

- debitul celei de a III-a grupe de pompare: Q₃ + Q₅ = 245 + 155 = 400 m³/zi;

- numarul de grupe de pompare: n_g = 3.

Timpul zilnic de pompare:

Se alege t_z = 7 ore

Numarul de pompe necesare la fiecare parc:

Se alege np_r1 = 1 pompa

Se alege np_r2 = 3 pompe

Se alege np_r3 = 3 pompe

Se alege np_r4 = 3 pompe

Se alege np_r5 = 2 pompe

Timpul de evacuare a productiei de la fiecare parc:

Se alege t_evr1 = 6 ore

Se alege t_evr2 = 6 ore

Se alege t_evr3 = 5 ore

Se alege t_evr4 = 6 ore

Se alege t_evr3 = 5 ore

Diagrama de pompare

Debitul de evacuare pentru fiecare parc:

Dimensionarea conductelor de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului 01-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_01-A = 79,3 mm

D_01-A = 88,9 mm = 3 ½ in

e_01-A = 4,8 mm

Dimensionarea tronsonului 02-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_02-A = 128,1 mm

D_02-A = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_02-A = 6,6 mm

Dimensionarea tronsonului 03-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_03-B = 131,7 mm

D_01-B = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_01-B = 4,8 mm

Dimensionarea tronsonului 04-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_04-C = 149,3 mm

D_04-C = 168,3 mm = 6 5/8 in

e_04-C = 9,5 mm

Dimensionarea tronsonului 05-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_05-D = 104,7 mm

D_05-D = 114,3 mm = 4 ½ in

e_05-D = 4,8 mm

Dimensionarea conductelor colector:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului A-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_A-B = 128,1 mm

D_A-B = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_A-B = 6,6 mm

Dimensionarea tronsonului B-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_B-C = 131,6 mm

D_B-C = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_B-C = 4,8 mm

Dimensionarea tronsonului C-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_C-D = 150,9 mm

D_C-D = 168,3 mm = 6 5/8

e_C-D = 8,7 mm

Dimensionarea tronsonului D-E

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_D-E = 174,7 mm

D_D-E = 219,1 mm = 8 5/8 in

e_D-E = 22,2 mm

Diametrele interioareale ale conductelor sunt trecute in schema urmatoare [mm]:

Q₂, z₂ Q₄, z₄

128,1

149,3

79,3 128,1 B 131,7 150,9 D 174,7 E

A C

Q₁, z₁                         131,7                         104,7

Q₅, z₅

Q₃, z₃

Calculul vitezelor amestecului pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare.

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientului de rezistenta hidraulica pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul presiunile sub forma de termeni de inaltime pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Presiunea la depozitul central:

ρ_am = kg/m³

p_E = ρ_am·g·H = ·9,806·10=0,61613·10⁵ Pa = 0,616 bar

Intervalul de ore 00-06

Pompeaza parcurile 1 si 4 si timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conductei colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colectoare:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am= ·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colectoare:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colectoare:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 08-14

Pompeaza parcul 2 si timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conductei colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 16-21

Pompeaza parcurile 3 si 5 si timpul de pompare este: t_p = 5 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conductei colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964 ·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Energia consumata la parcuri in 24 ore:

W₁ = W_1-00-03 =12,194 kW·h

W₂ = W_2-08-14 =84,511 kW·h

W₃ = W_3-16-21 =62,902 kW·h

W₄ = W_4-00-03 =49,057 kW·h

W₅ = W_5-16-21 =15,685 kW·h

2. A II-a varianta de pompare:

Q₂, z₂

P₂

P₄ Q₄, z₄

P₁L₂ B                          D

L_1A A L_AB               L_BC CL_CD    L₅ L_DE E

Q₁, z₁ L₃ P₅

Q₅, z₅

P₃ Q₃, z₃

Pompeaza pe rand parcurile in grupe de pompare astfel: (1 - 2 ); (3 - 4); (5)

- prima grupa de pompare: parcul 1 - parcul 2;

- a doua grupa de pompare: parcul 3 - parcul 4;

- a treia grupa de pompare: parcul 5;

- debitul primei grupe de pompare: Q₁ + Q₂ = 88 + 275 = 363 m³/zi;

- debitul celei de a II-a grupe de pompare: Q₃ + Q₄ = 245 + 255 = 500 m³/zi;

- debitul celei de a III-a grupe de pompare: Q₅ = 155 m³/zi;

- numarul de grupe de pompare: n_g = 3.

Timpul zilnic de pompare:

Se alege t_z = 7 ore

Numarul de pompe necesare in fiecare parc:

Se alege np_r1 = 1 pompa

Se alege np_r2 = 3 pompe

Se alege np_r3 = 3 pompe

Se alege np_r4 = 3 pompe

Se alege np_r5 = 2 pompa

Timpul de evacuare a productiei de la fiecare parc:

Se alege t_evr1 = 6 ore

Se alege t_evr2 = 6 ore

Se alege t_evr3 = 6 ore

Se alege t_evr4 = 6 ore

Se alege t_evr3 = 5 ore

Diagrama de pompare

Debitul de evacuare pentru fiecare parc:

Dimensionarea conductelor de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului 01-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_01-A = 73,7 mm

D_01-A = 88,9 mm = 3 ½ in

e_01-A = 7,6 mm

Dimensionarea tronsonului 02-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_02-A = 127,1 mm

D_02-A = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_02-A = 7,1 mm

Dimensionarea tronsonului 03-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_03-B = 122,3 mm

D_01-B = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_01-B = 9,5 mm

Dimensionarea tronsonului 04-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_04-C = 123,9 mm

D_04-C = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_04-C = 8,7 mm

Dimensionarea tronsonului 05-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_05-D = 105,5 mm

D_05-D = 114,3 mm = 4 ½ in

e_05-D = 4,4 mm

Dimensionarea conductelor colector:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului A-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_A-B = 146,3 mm

D_A-B = 168,3 mm = 6 5/8 in

e_A-B = 11,0 mm

Dimensionarea tronsonului B-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_B-C = 146,3 mm

D_B-C = 168,3 mm = 6 5/8 in

e_B-C = 11,0 mm

Dimensionarea tronsonului C-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_C-D = 200,1 mm

D_C-D = 219,1 mm = 8 5/8 in

e_C-D = 9,5 mm

Dimensionarea tronsonului D-E

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_D-E = 200,1 mm

D_D-E = 219,1 mm = 8 5/8 in

e_D-E = 9,5 mm

Diametrele interioareale ale conductelor sunt trecute in schema urmatoare [mm]:

Q₂, z₂

P₂ Q₄, z₄

P₄

Q₁, z₁ 127,1

P₁ 73,3 146,3 B 146,3 123,9 D 200,1

A C 200,1 105,5 E

122,3

Q₃, z₃                         P₅Q₅, z₅

P₃

Calculul vitezelor amestecului pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare.

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientului de rezistenta hidraulica pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul presiunile sub forma de termeni de inaltime pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Presiunea la depozitul central:

ρ_am = 628,327 kg/m³

p_E = ρ_am·g·H =628,327·9,806·10 = 0,61613·10⁵ Pa = 0,61613 bar

Intervalul de ore 00-06

Pompeaza parcurile 1 si 2 si timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 08-14

Pompeaza parcurile 3 si 4 si timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 16-21

Pompeaza parcul 5 si timpul de pompare este: t_p = 5 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Energia consumata la parcuri in 24 ore:

W₁ = W_1-00-06 = 10,150 kW·h

W₂ = W_2-00-06 = 70,065 kW·h

W₃ = W_3-08-14 = 56,498 kW·h

W₄ = W_4-08-14 = 19,904 kW·h

W₅ = W_5-16-21 = 18,913 kW·h

3. A III-a varianta de pompare:

Q₂, z₂

Q₄, z₄

L₂

L₄ D

L_1A AL_AB              B L_BC    C L_CD  L_DE E

Q₁, z₁ L₅

L₃

Q₅, z₅

Q₃, z₃

Pompeaza pe rand parcurile in grupe de pompare astfel: (1-3-5); (2-4)

- prima grupa de pompare: parcul 1- parcul 3 - parcul 5;

- a doua grupa de pompare: parcul 2 - parcul 4;

- debitul primei grupe de pompare: Q₁ + Q₃ + Q₅ = 88+245+155 = 488 m³/zi;

- debitul celei de a II-a grupe de pompare: Q₂ + Q₄ = 275+255 = 530 m³/zi;

- numarul de grupe de pompare: n_g = 2.

Timpul zilnic de pompare:

Numarul de pompe necesare in fiecare parc:

Se alege np_r1 = 1 pompa

Se alege np_r2 = 2 pompe

Se alege np_r3 = 2 pompe

Se alege np_r4 = 2 pompe

Se alege np_r5 = 1 pompa

Timpul de evacuare a productiei de la fiecare parc:

Se alege t_evr1 = 6 ore

Se alege t_evr2 = 8 ore

Se alege t_evr3 = 8 ore

Se alege t_evr4 = 8 ore

Se alege t_evr3 = 10 ore

Diagrama de pompare

Debitul de evacuare pentru fiecare parc:

Dimensionarea conductelor de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului 01-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_01-A = 73,7 mm

D_01-A = 88,9 mm = 3 ½ in

e_01-A = 7,6 mm

Dimensionarea tronsonului 02-A

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_02-A = 115,9 mm

D_02-A = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_02-A = 12,7 mm

Dimensionarea tronsonului 03-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_03-B = 104,7 mm

D_01-B = 114,3 mm = 6 5/8 in

e_01-B = 4,8 mm

Dimensionarea tronsonului 04-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_04-C = 106,3 mm

D_04-C = 114,3 mm = 4 ½ in

e_04-C = 4 mm

Dimensionarea tronsonului 05-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_05-D = 74,7 mm

D_05-D = 88,9 mm = 3 ½ in

e_05-D = 7,1 mm

Dimensionarea conductelor colector:

Se alege viteza economica: v_ec=1 m/s

Dimensionarea tronsonului A-B

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_A-B = 115,9 mm

D_A-B = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_A-B = 12,7 mm

Dimensionarea tronsonului B-C

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_B-C = 127,1 mm

D_B-C = 141,3 mm = 5 9/16 in

e_B-C = 7,1 mm

Dimensionarea tronsonului C-D

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_C-D = 154,1 mm

D_C-D = 168,3 mm = 6 5/8 in

e_C-D = 7,1 mm

Dimensionarea tronsonului D-E

Determinarea diametrului orientativ:

Alegerea diametrului real conform STAS 715/8-88

d_D-E = 151,1 mm

D_D-E = 168,3 mm = 6 5/8 in

e_D-E = 7,1 mm

Diametrele interioareale ale conductelor sunt trecute in schema urmatoare [mm]:

Q₂, z₂

Q₄, z₄

115,9

106,3

73,7 115,9B 127,1 154,1D 168,3E

A C

Q₁, z₁                         104,7                           74,7

Q₅, z₅

Q₃, z₃

Calculul vitezelor amestecului pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare.

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientului de rezistenta hidraulica pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Calculul presiunile sub forma de termeni de inaltime pe conductele de legatura de la parcuri la conducta colectoare:

Presiunea la depozitul central:

ρ_am = 628,327 kg/m³

p_E = ρ_am·g·H =628,327·9,806·10=0,61613·10⁵ Pa = 0,61613 bar

Intervalul de ore 00-06

Pompeaza parcurile 1, 3 si 5 si timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 08-10

Pompeaza parcurile 3 si 5 iar timpul de pompare este: t_p = 2 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 10-12

Pompeaza parcul 5 si timpul de pompare este: t_p = 2 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Intervalul de ore 16-24

Pompeaza parcurile 2 si 4 iar timpul de pompare este: t_p = 6 ore

Calculul vitezelor amestecului pe diverse tronsoane ale conducte colectoare:

Calculul numarului Reynolds pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Se cunoaste vascozitatea amestecului: υ_am=2,964·10^-6 m²/s

Calculul coeficientilor de rezistivitate hidraulica pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Calculul presiunilor sub forma de termeni de inaltime pe diversele tronsoane ale conductei colector:

Presiunea la fiecare parc:

Energia consumata la fiecare parc:

Energia consumata la parcuri in 24 ore:

W₁ = W_1-00-06 =7,223 kW·h

W₂ = W_2-16-24 =76,118 kW·h

W₃ = W_3-00-06 + W_3-08-10 = 47,717+100,726 = 148,443 kW·h

W₄ = W_4-16-24 =16,592 kW·h

W₅ = W_5-00-06+W_5-08-10+W_5-10-12 = 12,687+36,677+2,853 = 52,217 kW·h

Bilantul energiei consumate in cazul fiecarei variante: