2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ «ГОРЯЧИХ» ТРУБОПРОВОДОВ НЕФТЕБАЗ (1973 год)

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ «ГОРЯЧИХ» ТРУБОПРОВОДОВ НЕФТЕБАЗ (1973 год)

Основная цель теплового расчета — определение количества тепла Q необходимого для осуществления заданного гидравлического и теплового режимов перекачки.

Для любой системы трубопроводов, в которых происходит тепловое взаимодействие, может быть записано уравнение теплового баланса

Определение полного коэффициента теплопередачи

Трудность тепловых расчетов по уравнению (6.2) обусловлена сложными теплофизическими явлениями, происходящими при теплообмене.

Определенно коэффициентов теплоотдачи «горячих» трубопроводов нефтебаз

Определение внутреннего коэффициента теплоотдачи подземных трубопроводов

Определение внешнего коэффициента теплоотдачи подземных трубопроводов

Определение внешнего коэффициента теплоотдачи наземных трубопроводов

При прокладке трубопроводов по поверхности грунта внешний коэффициент

Падение темпера туты нефтепродуктов при движении по трубопроводам

Для удобства вывода уравнении расчета конечной температуры в «горячем» трубопроводе рассмотрим раздельно основные способы теплообмена между нефтепродуктом и окружающей средой. Примем, что во всех случаях рассматриваются стационарный тепловой и гидравлический режимы.

Теплообмен между предварительно нагретым нефтепродуктом и окружающей трубопровод средой

При перекачке вязких и застывающих нефтепродуктов их предварительно подогревают для снижения вязкости, а следовательно, и для уменьшения гидравлических сопротивлений в трубопроводах. Особенно большой эффект дает снижение вязкости при ламинарном режиме, так как гидравлические сопротивления при этом изменяются пропорционально первой степени вязкости, а в турбулентных потоках — пропорционально вязкости в степени 0.25. Охлаждение движущегося по трубопроводу нефтепродукта при ламинарном режиме происходит менее интенсивно. Поэтому температуру подогрева нефтепродукта перед перекачкой (tн) желательно выбирать таким образом, чтобы получить ламинарный режим.

Тепловой расчет при внутреннем путевом подогреве нефтепродукта в трубопроводе

В периодически действующих трубопроводах, перекачивающих высоко-вязкие и парафинистые нефти и нефтепродукты, при продолжительной остановке поток может застыть и полностью закупорить сечение трубы. Вытолкнуть застывший нефтепродукт часто бывает невозможно и во избежание этого внутри трубопровода помещают греющую трубу-теплоноситель, все теряемое тепло которого полностью передается нефтепродукту. Поэтому внутренний подогрев обладает более высоким к. п. д.

На нефтебазах теплоносителем чаще всего является водяной пар. По отношению к теплоносителю нефтепродукт может двигаться прямотоком или противотоком.

Паровой внутренний подогрев эффективен только для сравнительно коротких трубопроводов, имеющих предельную длину Lc, рассчитанную с учетом гидравлических сопротивлений двухфазных потоков. Если предельная длина паропровода больше рассчитанной, пар вводится с двух сторон, а конденсат отводится от середины паропровода.

Для решения задачи о падении температуры нефтепродукта в трубопроводах с паровым внутренним подогревом выберем элементарно малый участок нефтепровода dL и составим уравнение теплового баланса (рис. 6.9).

Тепло, теряемое паром в единицу времени,

Тепловой расчет при внешнем путевом подогреве нефтепродуктов в трубопроводе

Внутренний путевой подогрев обладает серьезными недостатками, ограничивающими его применение:

1) внутренняя труба с протекающим по ней теплоносителем подвержена значительным температурным напряжениям, компенсировать которые сложно;

2) ремонтировать внутренний подогреватель и обнаруживать моста повреждений довольно трудно;

3) внутренний трубопровод уменьшает поперечное сечение внешнего трубопровода и тем уменьшает его производительность.

Конструкция внешнего подогрева не имеет отмеченных недостатков и, как более надежная в эксплуатации и более простая конструктивно, получила широкое распространение.

При проектировании трубопроводов с внешним обогревом чаще всего требуется выполнить условие постоянства температуры предварительно разогретого нефтепродукта.

содержание .. 29 30 31 32 ..