автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Разработка энергосберегающей технологии последовательной перекачки по разветвленным нефтепродуктопроводам

аОУ/[А1УТ1Ш!1АЛ ОРДЕНА UKTÍÍLMjCKOÍÍ РЕВОЛОД'Л И ОРДЙ1А ТРУДО-

1юго красного ашш академия шш-и и газа шл.и.ы.гжсша

На njmiítx рукописи

ВАСЯиЬКОВС Kill i ilAJÇÎNÎ С-'^ДЦ: IAIÍFODjíí'í

УДК r,5U.Ü61.004.183 : G2.'?. С92,4.053 РАЗРАБОТКА LíimiTOClílJPEJTАКдГ^Л ТШиЛОГИИ

¡шшдоилгшпоА яерышк: ¡10 РАЗВй'ГДД^Ш-! ¡ШЛ/ЯРОДУК1'011Р00)>иМ

Онициашюоть OS. 15. IÜ - Стуоцтольйтво и ojcoju^utuuím ¡¡ч]/гв-

га^ояроводоа, onэ и хращиащ

Автореферат

диссертации ¡ш сг.искйншй jthhoü степени КЯВДВДЙТа Т9КН_ЧЧиСКИХ iiayr

UocKiM - ГЭ91

Работа выполнена i.a кафедре транспорта и хрчкени« нефп 1\ сударственн'Ш академии нефти и газе имени ¡Ч'бр ч

Научный руководитель: доктор технических наук,

старший научный сотрудник ЛУРЬЕ М.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, пп'Чо""" ■

ТУГУНОВ И.И.

кандидат технических неук, старший научный сл'пудни.т ВНЗУНОВ E.H.

Ведущая организация: ВНИИСПГнефть Защита оо=,о„с» »Är. ' 'IS' -

на заседании специализированного совета Д.053.27.1'2. w диссертаций на соискание ученой степени доктора ¿ехничесст'. наук чс специальности 05.15.13. "Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ" при Государственной лкал,^-•>мии нефти и газа имени И.М.Губкина по адресу: II79I7,r .i.bcKiv,. iXil-I, Ленинский просп., 65, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Госуд^г • стЕенпой академии юфти и геза им. И.К.Губкина.

Автореферат разослан "•ЗЬ" 199$ г.

Ученый секретарь . специализированного совета, /

д.т.н., доцент /■' с' ( —' Г.Г.Васильев

- 3 -

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена разработке те о пял для введения новой энергосберегающей технологии последовательной перэкачкз нефтепродуктов по разве тзлешпш трубопроводом, осноелшой на использовании но с о и пых агрегатов с регулнруеиш,1 приводом. С помощью этой теория проводятся модзлирогакие и исследогзгшв работы таких трубопроводов, определяется целесообразность внедрения регулируемого привода на том или ином конкретгом трубопроводе.

Актуальность темп. диссертация обусловлена, с одной стороШ» практическими потребностями, в частности, необходимостью ахоксм-лого расходования электроэнергии на перекачку. В настоящее эрз--» мя все иефтепродуктопроЕоды страны оснащены кервгачиглзииии м*-рогатаии с фиксированно? ¡зьэ ¿¡езду раэзвиваош.) налогом и расходом. При последовавельной аерекапка яо трубопроводу нзф?й-продуктов с различной плотностью а гяскостш гядразяичоокоз сопротивление магистрали постоянно матчея, что приводи? к необходимости согласования работу разлг-пгюг учаегков кефтепродукто-провода. Для стого в настошзо ярзт лржек.ются дросселирояялиа капора» то есть частичное прикрытие зедаияек ш насошшх станциях, что приводит к непроизводительным затратам олектроэноргил. Кроме того, в последнее десятилетие практически все нефтепродук-топроводы превратились в сложные многоадресные системы с большим числом отводов, открытие я закрытие которых вносит еще большее непостоянство в режимы перекачки и приводит к еще больному дросселирорчнрю. Поэтому, одной из основных задач кефтепродуято-п5(>вод."пго тггзксп'ч/та на сочее.чшшо« зтапе его развития является

влс-дуание эивргосбсрвганцаго оборудования, нозполицаего розни сократить йлй полностью устранить дросселирование, -

С другой ст.орош» актуальность темя диссертации обусловлен;» необходимостью развития теории расомат^кваииоги вопроса, Исследования по аспол1.зоьшше регулируемого щч-иида, вши- ¡и-иишс

трубопроводов другого назначения, к нефтенродукгонровидиом* транспорту непосредственно нсприыелиьш, так как уштиашг особенностей последовательной перекачки к наличие нч трубопроводах многочисленных отводов.

Поэтому тема работы актуальна.

Цель исследовании; разработать теорию, позполнтую рассчитывать работу разветвленных нсфтепродуктопроводов, нер^качиьа щае станции потри* оснащены насоокини агрегатами с регулируемым приводом; с т мо построенной математической модели ис-уледюънть оптимал. режимы перекачки о регулированием; сцепить, необходима ли установка регулируемых приводон, а если необходима6 то в каком количестве и где,

Основные андапи иосладоЕаний. Ллн осущс-"| влинин цели .диссертации о.(сазалссь необходимым решит). следумцие задачи:

разраоотать теории расчета сложных разветвлении* нефтепри-дуктопро50'гчих системг в котрих ис пользу ют сн насосшш агрегаты с рсгулнруомш приводом для различных ронпмон мх эксплуатации и о учетом последовательной перекачки нефтепродуктов;

с пойо^ць» разработанной теории исследовать различнне реки-ми перекачка нефтепродуктов но трубопровода*« ; отнол-чу и вн- . гтйть особенчосг-м текиг режимов;

провести технико-экономический анализ рпботн рязвотвлеинн* Ш;фтеггр0Дуктипр0Б0Д0В о регулированном на п^ич? I-ф: п?

исследовать вопрос о количество л местах расположения регулируемых приводов в соответствий с экономической целесообразно-

Г j'bhU

дать ингенерную методику расчета разветвлении* нефтонродук-топр1:во.цол- насосные агрегаты которнх оснаденн чаототно-регули-pyoM'j,.; миктрекризодоа,

Опюхзныи научные результаты. Теоретическими расчетами и моделированием на ЭШ показано, что около 10% электроэнергии, расходуемой на перекачку, мокко сэкономить за счет применении ргм'уяируеммх насосных агрегатов.

• На основе нроведпшюго техиико-эконогг'ческого анализа до-:;аягыо, что структура нефтепродукт^провода, рельеф его тдас-сн, степень загрузки, тип и количество перекачиваемых нефтепродуктов, а тп'ле наличие отводов являются ссновшмк факторами целе-со.^разнооги применения регулируемых приводов. Предлояена теории длп'такого ана-чиза, реализошшная в пакете ирмсладнгос программ дл>1 ЭМ.

Нопре.;н существовавшим представлениям показано, что нот необходимости устанавливать регулируешь приводы на капясИ нерикачшющей отшути, а достаточно делать это лишь на некоторых из них в соответствии с результатами расчетов по разработанной в диссертации готодике.

Научная иоцизна. Разработанная теория для расчета разветвленных нефтьяродуктонроводов, по котором последовательно гшре-кучитлется большое количество нефтепродуктов, причем сама перо-•'■¡Ч1'ч ос yiс т вл л о т с 11 насосами с регулируемыми приводами, нред-нчерше,

•'••¡•»«.ной Koin-KVKili оолядлот всо розулг-таг-Я' jjjr«"45.v.-4UHr,

ятельно количества устанавливаемых приводов и мест их устаноъ-и ¿¡а конкретных трубопроводах» Впервые созданы алгоритмы и ^числительные программы для расчета работы нефтепрсщуктопрово-ов с регулируемой работой агрегатов.

Научной новизной обладает основной результат работ, даъ-ий количественную оценку экономки знергоресурсов на перекачку ля любого, наперед заданного трубопровода, и отраслевая' мето-икй4 позволяющая получить такую оцеш;у.

На защиту выносятся следующие научные положения к методики:

1. Теория для проектных и эксплуатационных расчетов пере-ачки нефтепродуктов по разветвленным трубопроводам, оснащенным ерекачивающими агрегатами с регулируемым приводом, в иагс.ма-'.п-эском плане сводящаяся к комплексу задач линейного программ«-звания (системам гадравлических уравнений и неравенств о пс-ледувдим нахоздениел1 оптимальных решений).

2. Основной результат о том, что использование для после-звательной перекачки нефтепродуктов агрегатов с регулируемым 2яводом способно снизить расход электроэнергии на перекачку

1 8-12$.

3. Утверждение, что для внедрения на нефтепродуктопровод-ул транспорте перекачивающих агрегатов с регулируемыми згарак-зристиками достаточно установить их лишь на некоторых станции, не на каздой, глк предполагалось ранее»

4. Методика и рекомендации по расчету и технико-эконоштчес» )му анализу дейотвушдох нефтепродуктопроводов, позволяющие оп-щслить, где и в каком количестве необходимо установить регу-¡руеше привода к пеоекачиваэдим агрегата.'.?.

Прачу.ичаскал ценность работы заключается в разработка на-

учио обоснованной теории и методики, псзволякшх оценить» но-обходима или не'1' установка регулируемых приводен на данном трубопроводе, а в случае необходимости' определить количество таких приводе? н место их расположения. Практической ценностью обладают такая теория и пакет прикладных программ для расчета оптимальннх ¿-еэтнов управления работой- действующих нефтепродух-

тогфоводов.

Геалпзапия работ».. Созданная на базе проведенная: неследований "Методика .'Почета работы разветвленных йефтоттродуктопро-водов, оснащенных частотко-рез^лируек-ыми элёктроприведа'ли насосных агрегат ев" утверлдеш руководство« государственного дерна "Роснефгепродукт" » передана для использования в головной институт отрасли "ГияроВШефтетранс". Экономический с^зяг ог внедрения регулируемого привода только иа зрубопроетде Т^а -Западное направление" составляет в настоящее врекя 33 тыс.руб. в год.

Адробзкгя раб-оты. Основные положения дис^1?гггргавй©й работы бнлв дтаодены и обсуждены на научных семзкэдах кафедры транспорта и хранения нефти и газа МИНГ

На конкурсе НТО нефтяной и газовой пройкщлегшсстй гаеш? акад.И.М.Губкина "На лучшую работу по экономии топлявне-эnc.gr е -тических и материально-сырьевых ресурсов" работа получзи?а первуо премию.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из ввсдршгя, четырех глав, выводов к рекомендаций, приложения» списка литература т изо наименований и изложена на И58 страницах, в том ш ;л' ^одержит ,:П рисунков, 5 таблиц и 90 етра!цщ а$йложен*л.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАШШ

Во введении показана актуальность исследований, изложении* б диссертации, указана их связь с планами отрасли и поограшш-Ш2 КИР Ш1Г им.И.Ы.Губкина, кратко охарактеризованы осноаное содержание работы и, практ». (еокая ценность задач, рассмотренных а диссертации.

3 псовой главв диссертации излагается сусшость рассматриваемой проблемы, сформулнровпш основные технический аспекты последовательной перекачки нефтепродуктов в свете энергоемкости 8ТОи технологии.

Проведен обзор существующих методов упраиления работой нефтепродуктоировода и энергосбережении при трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов, рассмотрены осноикыо преимущества и недостатки калш' -'Ч метода. Показано, что сущесгвеш'.ую экономию влектроэнергии ¿.- обеспечить на:/ пение скорости вращении рабочего колеса насоса, осуществляемое с помощью регулируемых по ча готе электроприводов переменного тока.

Рассмотрены устройство, принцип действии, основные технические характеристики и разновидности частотно-регулируемш-о электропривода. ГЬказани функции тиристорного нуеоб^азователн частоты как устройств, непосредственно осуществляющего регулировать частогы вращения привода насосного агрегата. Приведены хношше данные по системам регулируемых приводов типов ПЧВН, 1ЧТ, ЗКТ(ЭКТР). определена область их применения.

Пройден критический анализ исследований но анергосбереае-шв в управлению при перекачке жидкостей, в том числь, с исполь-юваннем рзг'улируеА'ого привода.

В работах Н.З.Ааюиой, Е.В.Вязунова, В.И.Голооовкера, ЛЛ'-Колпакова, В.Н.Мигдалоьа, Е.В.Русом, Л.Г.Щепеткова, В.А. Юфяна и других авторов рассматривается вопрооы определении оптимальных рогимов и связанного с эти« снижения непроизводительных энергозатрат при последовательной перекачке разносортных нефтепродуктов, а тякде использования в нефтепроводном транспорте регулируемого привода. Однако в качеств сродства поддержания оптимальных режимов предлагается, дросселирование налога или обточка рабочих колес нпоосов.

Много работ, в том тлела я зарубежных авторов, по применения регулируемого привода яаоосов выполнено для сетей водоснаб-яонип и кяналяаоции, в энергетике в других о-раслпх прсмыалон-!юстй. Однако эти работы непосредственно неприменимы к нефтепродукт опроводному транспорту, так как не учитывают особенностей последовательной порекачки нефтепродуктов.

На основе пчполнеююго анализа работ сформулированы цели я задачи доследований изложен,чих п диссертации. Делается вывод о необходимости разработки теоретических аспектов внедрения пноргосбергагаяшей технологии последовательной пор^качкя разносортна* нефтепродуктов по слолшач трубопроводным системам с отводами на осново иопольаопллпя регулируемых по частоте вращения насосных агрегатов, а такяо иселодопшшп работы тпкпх тру^опро-подов я опрадоленил целесообразных вариантов применения регулируемого прииода.

пповода гея ¡тгттииоскоо модядирогпняо к иплпдовпнм работы цпдоэпотвлешюго ке^елсог'ктопропоп, паеоото отпипин которого оенгоцоиы р«г7лгруг,мми приводом. Ис-пплмтшиг приводов о а\шс сокрщужия дро^о/гро-

ваяия й связанных с нем непроизводительных энергозатрат ставит задачу ой отыскании оптимального регулирования работы такого трубопровода.

Математическая постановка задачи включает уравнение гидрат; лачеокого баланса напоров в систему ограничений на напоры чя лззниях всасывания я нагнетания кавдой насосной стакцги. Покажем, как ставится такая задача для нефтепродуктоировода с Ш насосными станциями в Ш- участками. Напорная характеристика

Р- на I-8 насосной станция ( I = 1,0.,..., гп ) будет зависеть от расхода 0 в трубопроводе и частоты вращения рабочего колеса насоса:

Т1 2.

где , - коэффициенты напорной характеристики ^ -го

насооа на I - аяции, 110 - номинальная частота вращения»

~ количество работающих насосных агрегатов на I -й станции,. г показатель установки регулируемого привода на I -й насосной станции:

I, еиш регулируемый привод установлен на i--.fi статти О» в прс:ивном случае.

Для определенности полагается, что на с -й станции регулируется только пе: вый насос. Регулирование имитируется изменением отн<квен',«я .

Потери налога па I -м участке нефтепродуктоировода .определялся по г ведущей Формуле:.

) Г/А. + У* Г'%.. +

Л1 хЧс(Г -и: С / 1

х4^

(^^Гм]

где - в?!утренний диаметр труба I -го участка, А -

абсолютная иероховатость стенок "грубы, Ур-, , Ур - кинематические вязкости соответственно С р — ^ )-го а р -го нефтепродуктов, находладсл на I -и участке ( р? 2, £•,.;. ),

XI - координата границы раздела ( р~1 )-го и р -го нефтепродуктов от начала I -го участил р ^ - длина этгго участка, - ускорение свободного падения.

С учетом (I) и (2) первое ограничение (равенство), определяющее гидравлический баланс перекачки, записывается следуотим образом:

1 Г /а пх<ку,-, У"

= о )

¿X '

(3)

(««ЛП

- величина дросселируемого напора та I касоо--изцпи, , - етсот'ше отметки соотгетствонко

"олорной станции к конечного пункта трубопровода, »Л,-,

■ ».чпорйл соответственно на 1 оловиой станции и на конечном пушш.

1;шор иа всаснвании -й насосной станции запишется «л«? 1>шнм обрая^м:

О.В&0 Ь Г ^ Г / & 'Я.1(1СУР-,

(4)

/с- й Г^-^Н2^)*

^десь: - высотная итметка I -А насосной станции, -

минююльиоз допустимое давление на всасывания станция, -плотность нефтепродукта, пзрекачиваемого I -й станцяьй, ^ -ускорение свободного падения.

Вирахенпп (4) фактически представляют собой систему из ( т - I ) ограничений, (неравенств) на напора иа всасыадляв насосных станций нефг с продуктопровода »

Другую систему из »1 неравенств образуют ограничения на капоры иа нагнетании всех насосных станций:

-».т/ ИЛ*

тб*<?Г« п & ■Я-Ы^у-.у"

« (5)

-г-

л. а

I -и

причем ттуп I ~ 1

(в:

Здесь: |\ ,л; - «аномальное допустимое давление та нагнетании насооиоЯ станция.

В иате^яти«оской модели имеются такяо спстемы ограничений т диапазон рогулиро^анчл частоты вращения электропривода на-

(определяемая тш:~м используемого преобразователя частоты) и на нротрицателькост' величии дросселирования на всех насосных станциях [общга таких ограничений 2т ):

, ¡. - 7,5,..щ . . (7)

Здесь: А , Р. - нйячшй я вер*нзй пределы регулирования

в

частоту врясекия роторя насоса.

Равенство (3) в совокупности с системой неравенств (4)*(7) шшт ма?>еыатическув основу для гидравлического расчете; рчОоти .чефтепродуктопровода, оонащошого регулируемым приводом насосных агрегатов.

Ь алгоритме расчета предусматривается воамодиост!, отключения одного насоса на какой-либо станции (последовательно для каждой станции). При этом решается оптимизационная задача линейного программирования (ЗН(7) о искомыми неизвестными >ц/Нс и ( I: '1,2,...) ) ь нелепой функцией (критерием оптими-

зации) вида:

Сравнивая вычисленное значение £>£ со значением напора, создаваемого одним насосом:

определяем возможность отключения одного насоса на -й .станции. Такая задача решается для т.

Если условие (9) выполняется, то система (3)*(7) переразрезается о учетом отключения насоса и далее решается основная оптимизационная задача с целевой функцией, связанной с проблемой минимизация суммарной величины дросселируемых напоров на Рсех насосных станциях:

—О СГО)

Такая задана определяется минимизацией непроизводительных энергозатрат, обусловленных дросселированием, то есть в конечном счете речь вдет об уменьшении мокщости, потребляемой насосными агрегатами.

Описанные задачи решится для случая заданных значений расхода в трубопроводе, границ раздела партий различных нефтепродуктов и для заданного варианта расположения регулируемых приводов по насосным станциям. В процессе вычислений осуществляется пошаговое изменение всех этнх параметров по определенным алгоритмам.

С полощьв разработанной программы на ЭВМ исследовалась работа нефтенродуктопровода, оснащенного регулируемыми приводами к насосным агрегатам. Выяснилось, что для взятого трубопровода регулирование частоты вращения позволяет полностью отказаться от дросселирования. При перекачке бензина величина необходимого регулирования возрастает, так же как и при уменьшении расхода. Это влечет увеличение процента экономии потребляемой суммарной мощности (по сравнению о нерегулируемым вариантой) в уменьшение энергозатрат на перекачку. Отключение насосного агрегата возможно при некоторых режимах эксплуатации, что еще больше уменьшает энергозатраты.

Установлено, что при увеличении расхода, при приближении его значения к рабочей точке системы "насолив станции - трубопровод" процент экономии мощности уменьшается, а кгч>ффйцйент регулирования (сношение Ч^/не ) растет. При пер^к-тже деп-топгчва частота вращения ротора насоса близка к чомигллгп^Я, а при перекачке бензина .уменьшается. Средний.ирогенг зу.яночии ясности зависит также от варианта расположения ¡ргзяяду-.&и!

приводов ка насосных станциях.

В третьей r/'авз диссертаций осуществлю мм митематичаош» ¡йодслнрованле и исследование работы разветвленного нефтепродя топровода, норелачка по которому ведется с использомннем per лируемы* насоснтк агрегатов. Постоянное открытие и вакрнтие многочисленных отводов н ответвлений существенно влияет на работу трубопровода в вызывает необходимость саю большого регулм рованля. Здеоь, как к в случав без отводов, возникает задача об оптимальном регулировании о точки зрения снижения дрчисели-роваивя я связанных о ним непроизводительных внерпттрат. Однако дум разветвленного трубопровода она имеет ряд особенностей необходимо внать раоходы в каядоЛ точке магиотраня и в отводах, при перемещения партий нефтепродуктов кздо знать, какие отводы открыты в донный момент на прием определенного продукта, какой объем продукта ь вакачан я на нг.коо расстояние переместится передняя границ кной партии продукта в зпйиовмости от расхода, определяемого открытыми отводами.

Предполагается, что нам известны расходы в начале трубопровода , Сч и во всех отводах. С|е . Тогда расход на участко »езду двумя отводами!

• Здесь: р, < количество открытых отвдон от hwup тоубчирн-вод»» до ^ -го участка, - раскол в к, м omwr,

(Ш

где jifi.3,..,,?

где su - яояэтоотуэ насосн*-^ станцзЗ, p - ettee коютэст-яа отсодоЗа

Шрзяеизо дуга наперло*» яйтеторнстакя -3 к?.со?ной c?an-цвз с учетов (И) яиеег эудг

г- /-, ч / /) л "С" / г, /TiV

2L

■é - fí-Si

Лвесь оуозначенкз С1йяппгшя (I).

Потери nenotn на J -м учветко ¡.астстратй («згяу двумя отводам? злв »егчду отведоа я огездаей с дам аасусйаН станцзей) î

С,- J ш)

V*¿)Jf ,

IOi

где s -- 5,3,,,. .

Здесь: ££)j - дяныетр J -го участка кагзеграля, âj - абсо-лэтвая aeposoKaîocïL otskok труби j -то участка кагветролв, Vv . » Vs - кинсиаяЕческзе г»лэ:?сста { S )-го a S -го •чефте продукт оз9 на^одчцяяся на j участий шигастраяз, L^ лляна отого участка* Остальные обоакачелзл аиалегнчгш (2)»

Яопйшем теперь налернуэ характеристику '< -то отводя:

*

аосодэтная аэрохосатость стенок труби к ~:о ¡vï5«.-ля. с(К - ero внутренний дза^5тр0 - КЕнеиатячеекп* su?

ко o tí. s -го нефтепродукта» находящего- : чтчод»,

:. - длина етоге отвода»

Урапйенйз гидравлического баланса дли трубопровода отло-дааз вух'лядш аналогично {3)„ учитывая (13) э (14)= При етой ¿««ход б; определяется по формуле (II)» а суммирование потерь

и

шпора ведется по участк*« J or I дс С (где »р Ч

кклачая Qi „ Сястеш огранячеш<.й-керавенств на напоры на вса-сивашщ и нагиетаваи касосниЕ стаицкЗ такко аналогичны (4) й (5) со всеми Еышзназвешсмг оговоркаиз. В зипс 1=3,3, , m (ддп всасывания^ L-1,S,...,»í, (для нагнетания),, с (¿дн сбоях случаев). Здесь; £-тчр , - количество

от-пдов на перегоне уезду нсслегчей каоеской сгалцасй в конеч-якм пунктом кефтепродуктспровода5 >"п - количестве отеиедай.

Для разветвленного трубопровода» кроме тсго0 должна выполняться система огранэтепий-ровенстп на напоры в концах отводов;

где . ¿-1,В,...,гк; * = ..,pf.

Заесь: 2* - высотная отметка вокца £ -/о отвода.,

г I

аасстная гтк^тка гзлояноЕ нчсосний ланции t h ~ нрооходи^мА

папир в кокцэ стьида, кл - подпор па голозной станции, У е::с-тегг; (1й) входят уравнения только для р^ открытых отводав.

'.'ястечч ограничений на диапазон регулирования и на величину цросселироваюгя аналоглчш (7).

Таким обрезом, мы имеем систему пз ^т + р + р^-1 огранд-•1е?иа з математической модели распета трубопровода с отводамие переАа'Ш^аииие агрегаты которого оснащены регулируешь .приводов.

В ачгоритме расчета такого трубопровод!» возможность от;уш-чангя насосного агрегата не рассматривалась, Зол'едсгвго е-того «рагериеа оптимизации было ьзято внряаензе (10).

В датой задаче алгоритм сдвига партий нефтепродуктов предполагает открытие отводы при подходе л нег-у передней грастя: очередной партия нефтепродукта (есла данный продукт нуано йялтд-чвзать л этот отвод) в его закрытие после того, кш: в отвод будет саглчан необходимый за один цикл переведм? обьеа дукта. При каждом открытии-закрытии отвода пересчитнЕагэтоя лсо расходы . Сдвиг с... ;стйляаг<--л но задавшему врэкзмч

сдвига и по известному расходу.

В результате проведенного с помоям» пастроетпюй теории по— следоваыяя на ЭШ работы разветвленного нефтепродуктопрспода о регул ируешап насосами выяснялось, что в зтоу случае яеобходагго егэ большое регулирование, чей для трубопровода без отводов. Прз перекачке бензина, так яе глк а при уыеньзеняя расхода, коэффициенты регулирования (отнеяепие >11 /я0 ) возрастаю?, что ведет к увеличение процента эконоипз испшостя з сйкзениз непроизводительных внергозатрат. То же происходит в гтри отк£Ива-нпг :л перегоне нетау двумя регулируемыми насосными станциям -ольллго количества отводов. При это« расход на участках у^га-

граля трубопропода укыазаетея„ следовательно, умсньсавто» -••т^'ри напора. Это, в свою очередь, влечет увеличение регулЕрг» >ннь на соответствующей станции. Однако такоз увеличение не ,-згдй возможно, Если, калрг^ор. в нерве« после регулируемой стакцка отводе болышгз потере рапора, то для того, чтобы мокно было прокачать по нкуу вязкий продукт. кеобходы* большой напор на одгнетш&и статики. В о тем случае чзиТо'Ш вреденкя буд?т близка к номпл-жмо«, а избыточный напсо передаете« до следующей ро.гуглруойой статуи, где он ыс^ет бть погашен пра сосивет ствуетда условиях.

В обаян случае дозффапгент-ы рэгул::рованяя зависят не только от полозелея нефтепродуктов, по к от варианта открытия отводов. Процент вконоивя потребляемой всеш агрегатами моцкссти также заласит от расположений регулируемых приводов но гассс-ннм отаяцвям.

В четвертой главе диссертации рассматривается вопрос тоз-ппко-вкокомечеокой оптимизации условий применения регулируемого ,прнвода насосных агрегатов на действумшх нефтепродуктопрозэдах "У4а - Западное направление" к "Горький - Стальной Кош>".

Несмотря ва значительную екоксдао элоктроснергни» которую доет регулирование частоты вращения рабочнх колес насос-иых агрегатов, прикеыеаиа регулируемых пряведоз моаот быть вкономичес-кв не^ффоктЯЕНЫм. Тирдеторнне преобразователи *:аототы4 являшие-оя основной частью регулируемого привода, требуют больгях капитальных затрат. Ееля снижение эксплуатадаонньа расходов за очот бкономви моятост» для какого-то конкретного трубопровода окажется небелый!*:, то капитальные затраты на внедрение дорогостояща го регулируемого привода могут но окутаться в положенный нор-

мат'ИГ'У'Ц срок.

Экономия мсдаостя зависит от расхода, типа зспользуеют •••ч'оснш агрегатов, их КПД, от первкачншелшя нефтепродуктов, ■■ 'такйо от параметров собственно трубопровода (дяамегр, згерозо-ачгсст;.е параметры отводов и так далее). Поэтому в каздои коп-кьетиои случае необходим расчет ¡экономической сффэктнвностя применения регулируемого привода, который основывается ка давшее гидравлико-анергетпчсского расчете» описанного выше» Вччйс-лйя окспсиический Е'йект для различию: вариантов расположения еегуларуеких приводов по насоснкм етанцняа, иозно ?ибрать кан-более экономически выгодт-ч? вариант, походя из условий конкретного трубопровода.

При исследовании трубопровода "Уфа - Западное направлена" были просчитаны все 31 вознепшх варианта расположения р-згулиру-<;стх приводов на пасооных станциях. Внчстшлеоь» что средний процент экономии мощности '•чете? по мере "перемещения" регулирования частоты вращешн ¡а последгшо станции нефтепродуктопро-вода. Это объясняется воэмояностыз' передачи папора на последующие станции и его погашения на последних станциях. В то яе время, чей больше регулируекых приводов установлено на данном трубопроводе,. тем объективнее осупзствляггся о ют поксаьэ управление перекачкой и тем бельке экономия моешостп в спияение непроизводительная знергозатрат. Однако пря этом увеличивается капитальные затраты.

11а трубопроводе "Уфа - Западное направление'" использование регулируемых приводов насосных агрегатов я дает больауп &коно-ии* пчо^гоэаттт, я экономически эффективно.

. ''чгтротх.т "Горький - Стальной Конь" был разбит на дгз

амосточтелькне части, поскольку перекачка ведется не "из на и насос", а через промежуточные резервуары. Чисцо ;юд-ьариантов расположения регулируемых приводов с^стася-V десять. Оказалось, что на данном трубопроводе применение ре-^ллруемых приводов вкономически нецелесообразно вслегзтвиз хорошего сочетания параметров насоснкх станций в собственно трубопровода и неполной его загрузки»

ВЫВОДИ Й РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Теоретическими расчетами я аротзленной йксплулта»»ей доказано, что оснаще2?ие одной или нескольких перекачкв.-шзиз станций нефтепродуктопровода агрегетмя о частотио-регулгруо-ыни БЛсктрспрпБодом в ряде случаев способно снизл:ь расход рлок-трсэнергва на перекачку на 8-12$.

2. Доказано, что снашше затрат електрознергйй ни последо-.ватольную перекачку нефтепродуктов обеспечивается пра гзубино регулирования частот вряпазшя ротора насосного агрегата, составлявшей в среднем около 10% от «остального значения.

О, Вопреки существовавший представления!: показано, что длч внадрешь; па нефтепродуктопровсднои транспорте нерекачивашкс агрегатов с регулируемыми характер»сТЕкамя хюзее необяпехельно устанавливать привод на каадой станции. Достаточно установить гс лишь на некоторых отштиях в соответствии с результатами расчетов по разработанному в диссертации аггорятгау.

4. Целесообразность установки регулируемого привода к перэ-капявагаш» агрегатам определяется теэпшсо-экшоаическвм анализом,

тморал дли которого, алгоритм и иичисяитолышо ирограыиг.! приставлены а дисссртацка. Основными факторами цзлооообрааноота внедрения приводов являются; структура ксфтопродуктопровода.. ре ляп}: aro трассы, степень еагрупки, вид и количество парзкачи-ваомых пчфтзпролук-ов. В диссоргацкн прадогавлви анализ работы конкротных нефгзпродуктопроводов, дли которых установка регулируемых приводов целесообразна ti примеры зрубопроЕо/,он; гдо она че^Гснлияна.

5, Теоретической базой для расчета оптимального управления работой на-ьтаиродуктспровода о отводами и псрекачиващими стан-цияма. ссна'40!'.!1'.!!ли рогули рувмим приводом, является си с г ^ на гидравлических уравнений и неравенств, выражающих балансы напоров на отдельных участках трубопровода, которая сводится к задача линейного програцциросания. Постановка, анализ и решение втой задачи разработаны в диссертации»

6, Проыыидвниоа внедрение перекачивающих агрегатов о регулируемым приводом, осуществленное впервые в СССР на нефте-продуктопроводо "Уфа - Западное направление" (с участием автора

на осно&з его расчетов), подтвердило теоретические положения, развитые z диссертации, дало экономив электроэнергии в среднем' около 10$,

7ь Практические результаты расчетов изложены в "Уатодике расчета работы разветвленных нефтопродуктояроводов, оснацзнинх частотно-регулируемыми электроприводами насосных агрегатег", утвержденной "Рпснефтвпродукюм" в качестве отраслевого документа

8, Рекомендуется не основе разработанной в диссертации теории провести icx;i" ::о-п;;оио!'ичаск!!'Л акр ли a всах действ jmAX н» !?<-продук'тспроводор с целью определения, где а в какой количссти

усгь^вш-ь рэгулируемые приводи

усиоаяна результаты диссертации онуйликовнт. ■ леду<пжа

работах:

1. ¿асальковскай В.В, Задача отгяаягяцяя ре»«моь саоои»- иофт^ кродуЕТопрогодоз о от^доазз ада есяодъзгааини ьн насоснн* огащзях ^астстио-рэгулкруенах олектроприволов- В с.б Научдо-теззшчаские достакешш в передовой опыт, рококзндркм. даг-шеддашя в яефишоЯ промшяеиности .-М.:Я&ЗгЭЭНГ.!У91 ша.З.

2. Засвгьаовскйй В.В. Расчет реаэмов работы развствяошгого неф тепрсдукгопровзда, перзкачявавщне станщш которого осишцекк насоса;® с регулируешь приводом.-НТИС "Нефтепереработка *

3. ВасвльяовсмИ В.В» Частотио-регуяБруеги* електропрквсд шевинг агрегате нефтепродуктопроЕедноы транспорте »--НШ,-"Нефгеперерабстка в Н8фтехпм£к',.-4^,:1Шй1Я,3;!йфте^м!)1989,1;ь-с.32-38,

4. Васнльковсквй В.В.»Герасимов В.В, Вкедрекае энергосбзрога» щзго оборудования ш основе насосных агрегатов с частотно регулируешь рриводом. В с0„: Интенсификация теянологаческш. процессов в сйстсуо обеезгеченяя нефтепродукташ % Труди ЩН1 П«.И.!Д.1^б.-Шиа(вып.гОЗ) .-4'. ,ЦИНГ,1987.-с.52-834

Б= Герасимов В,В..Васвлъковсхнй В.В. Технические средств^ --т; явмяа спергозатраг на нефтепродуктопроводах; Темат.обзор/ Сорвя: Транспорт в хранение нефтепродуктов в углешдоьдао! екрья.-,", :ЩШИТЭнефтехии,И07.-56с.