AY-CHI输油管道的初步设计毕业设计.doc

中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)AY-CHI输油管道的初步设计毕业设计目录前言1第1章 工艺设计说明书21.1 工程概况21.1.1 线路基本情况简介21.1.2 输油站基本情况简介21.1.3 管道概况21.2 基本参数的选取21.2.1 设计依据21.2.2 设计原则21.2.3 设计特点31.2.4 原始数据31.2.5 温度参数的选择41.2.6 其他参数的选取51.3 最优管径的选择51.4 工艺计算说明51.4.1 概述51.4.2 确定加热站及泵站61.5 校核计算说明71.5.1 热力、水力校核71.5.2 压力越站校核81.5.3 热力越站校核81.5.4 动、静水压力校核81.5.5 反输校核91.6 工艺流程91.6.1 制定和规划工艺流程原则91.6.2 各站的工艺流程91.7 设备的选取91.7.1 泵的选取91.7.2 加热炉的选取91.8 经济计算101.8.1 经济计算基本数据101.8.2 其他参数101.8.3 费用现值计算11第2章 工艺设计计算书131 确定经济管径131.1 计算条件下平均温度131.2 平均温度下原油密度131.3平均温度下输量131.4 管径的选取131.5 流态的确定131.6 总传热系数的确定141.7 确定热站数151.8 最大流量确定泵站个数171.9 不同季节、不同输量下的各项参数191.10 费用现值计算232. 630.0系列管径的计算262.3 总传热系数的确定272.4 确定热站数272.5 最大流量确定泵站个数282.6 不同季节、不同输量下的各项参数31表2-5 不需要加热的夏季100%负荷下管线参数352.7 费用现值计算363. 820系列管径的计算393.3 总传热系数的确定392.4 确定热站数403.5 最大流量确定泵站个数413.6 不同季节、不同输量下的各项参数433.7 费用现值计算464. 站址调整及校核494.1 调整后的站布置494.2 最小流量下的热力校核494.3 最大输量下水力校核494.4 静水压力的校核505 设备的选取505.1 加热炉的选取505.2 首、末站油罐的选取515.3 输油泵的选取515.4 给油泵的选择515.5 各站内原动机的选择516 开泵点炉方案526.1 开泵方案526.2 点炉方案532.5 反输计算542.5.1 冬季反输运行方案542.5.2 夏季反输运行方案55第3章 结论56致谢57附录 58参考文献64前言前言“输油管初步设计”是油气储运专业毕业设计内容之一。是对油气储运专业本科毕业生综合素质和能力的一次重要培养与锻炼，也是对其专业知识学习的一次综合考验。本设计是根据设计任务书，依照国家颁发的长输管道设计有关规定进行的，整个设计有利于巩固和丰富专业知识，更能提高认识能力。设计主要内容包括：确定经济管径、站址和设备选型、工艺流程设计及输油成本计算；绘制首站及中间热泵站的工艺流程图、首站的平面布置图、泵房安装图、管道的纵断面图。此外还进行了一定量的外文翻译。本设计得到张足斌老师的全面、具体的指导，此外还有刘刚老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。由于自己水平有限，难免存在疏漏和错误之处，希望老师和同学们多批评、指正。65第1章 工艺设计说明书第1章 工艺设计说明书1.1 工程概况1.1.1 线路基本情况简介本设计管线位于山东境内,东西走向,全长265千米，海拔最低处为2米，最高处为109米，整条管线位于平原地区，主要用于原油外输,全线采用密闭输送的方式输送，能够长期连续稳定运行，且受外界恶劣气候的影响小，无噪音，尤其损耗少，对环境污染小。1.1.2 输油站基本情况简介输油站站址的确定根据本管道工程线路走向及工艺设计的要求，综合考虑沿线的地理情况，本着尽量避免将站址布置在海拔较高的地区和远离城市的人口稀少地区，以方便职工的生活，并本着“热泵合一”的原则，兼顾平原地区的均匀布站方针，采用方案如下：设立热泵站四座，即首站和三座中间站，末站一座，均匀布站。各个输油站为了安全经济输送，站内部均以先炉后泵的方式运行，每站采用圆筒形加热炉对油品进行直接加热；同时各站为了满足输量要求和考虑的泵机组的优化组合，每站均设有2台HSB202015和2台HSB202019泵，其中HSB202019一台备用，由于管线沿途所区域为平原地区，且由于串联泵效率较高，调节方便且不存在超载的问题，因而各站均采用串联泵的方式运行。本设计中采用了水击超压保护，为了防止水击影响，在各出口处设立了泄压罐来泄压。1.1.3 管道概况本设计根据需要，选择外径720.0，内径704.0mm，壁厚8mm，管材为L415（X60）钢1。管线的允许承压达到6.4MPa。由于输量较大且沿线地温较高，故从经济上分析，本管道不采用保温层，只需加一层厚度为7mm的沥青防腐层即可。1.2 基本参数的选取1.2.1 设计依据本设计本设计依据设计任务书，按照中华人民共和国国家质量监督检验检疫局和中华人民共和国建设部联合发布的输油管道工程设计规范、石油工业出版社出版的油气集输技术手册、商业部出版的石油库工艺设计手册及泵和泵样本，机械工业出版社出版的中小型电机产品样本、中国石化出版社出版的泵与原动机选用手册，并参照相关图纸和规范进行设计。1.2.2 设计原则1、本设计遵守国家有关法律和法规，执行有关工程设计技术规范。2、在保证安全可靠的基础上，积极采用国内外新技术、新工艺、先设备和新材料，提高输送效率。3、通过技术对比，选择最优工艺方案。4、设计中贯彻以节约能源为中心，保证安全生产，使工程建成后高效运行，并考虑环境保护的要求。总体设计时，统筹兼顾，远近结合，以近期为主。1.2.3 设计特点1、采用密闭输送工艺，降低原油损耗，节约能源。2、采用变频调速器，减少动力消耗。3、全线设机械清管器，保证输油管道高效输送。4、各站均采用先炉后泵的流程，提高泵的使用效率。1.2.4 原始数据1.2.4.1 设计输量年设计输量1700万吨/年。1.2.4.2 油品物性(1)基本参数表1-1 油品物性基本参数密度 (kg/m3)凝点()反常点()初馏点()胶质、沥青质含蜡量896.13037774.9%14.9%(2)原油流变参数： , (1-1), (1-2)1.2.4.3 沿线地形高程表1-2 沿线地形高程里程(km)0256080110120130150175191高程(m)6.26.0162422.521452513.533里程(km)205214220225245248.9255260265高程(m)27.2109998727.516621.2.4.4 设备(1)离心泵；(2)加热炉：4652kW，2326kW，1745kW, 814kW；(3)管道；(4)阀门：闸阀，球阀，调节阀门。1.2.4.5 其他参数(1)环境温度：夏季月平均地温20，冬季月平均地温6.5；(2)管道埋深1.5m；(3)土壤导热系数1.8。1.2.5 温度参数的选择1.2.5.1 出站油温由于原油的初馏点为77，故加热温度不宜高于77，以免发生相变影响泵的吸入性能而造成不必要的损失。此外，管道采用沥青防腐层，其最高耐热温度为70，故出站油温应低于70，以免影响绝缘性而造成管道的腐蚀，而且由于管道的热变形等种种因素都决定了加热温度不宜过高。另外，本设计中输送的是高含蜡原油，其在凝点附近的粘温曲线很陡，而当温度高于凝点30-40以上时，粘度随温度变化很小。又由于含蜡原油往往在紊流状态下输送，摩阻与粘度的0.25次方成正比，提高油温对摩阻的影响很小而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高。综合考虑以上种种因素，以及以往设计中所得经验，确定最高出站温度不宜大于60，最高不超过65。1.2.5.2 进站油温加热站的进站油温是经过经济比较而确定的。对于输送任何油品，为防止停输后凝管，同时考虑到通过提高油温来改变油品的粘度，从而提高输送的经济性，故进站温度应该高于油品的凝点。对于本次设计中的输送原油，其含蜡量和胶质的含量均比较高，而对于凝点较高的含蜡原油，由于其在凝点附近的粘温曲线很陡，所以经济进站温度常常高于油品凝点3-4，并且尽量避免管道在非牛顿流体下运行。根据经验，确定最低进站温度为。由于本次设计输量大，油流温降小，故在初步计算中根据经验取进站油温，出站油温。1.2.5.3 周围介质温度对于埋地管道，一般取中心管道埋深处的最低月平均温度。是随季节和地区变化的，设计热油管道时，至少应分别按其最低月和最高月的月平均地温计算温降及热负荷。本设计中分别按夏、冬两种月平均地温进行计算。1.2.5.4 平均温度由于管道的摩阻与其流态有一定的关系，当管路的流态在紊流光滑区时，可按平均温度下的油流粘度来计算站间摩阻。计算平均温度2可以采用下式： (1-4)1.2.6 其他参数的选取1.2.6.1 工作日全年按350天，每天24小时计算。1.2.6.2 油品密度根据20的油品密度按下式换算成计算温度下的密度： (1-5)式中：t下原油密度，； ； 。1.2.6.3 油品的比热容 (1-6) 1.2.6.4 沥青层的导热系数沥青层导热系数按经验一般取。1.2.6.5 管道设计参数(1)热站、泵站的站内压头损失均为15m，热泵站内压头损失30m。(2)进站压力不低于30m，出站压力不大于管道最高承受压力。1.3 最优管径的选择在设计输量下，若选用较大的管径，可以降低输送时的压头损失，减少泵站数，从而减少泵站的建设费用，降低了输油的动力消耗，但同时也增加了管路的建设费用。本设计中根据国内热油输送管道的实际经验，热油管道的经济流速在1.5-2.0m/s范围内，在此基础上选择1.7m/s的流速进行初步的管径计算，然后对附近管径系列进行计算，分别算出不同系列的费用现值，根据费用现值的大小选择出最优管径。最终选定了外径720.0，壁厚8mm的管径。1.4 工艺计算说明1.4.1 概述对于易凝、高粘、高含蜡油品的管道输送，如果直接在环境温度下输送，则油品粘度大，阻力大，管道沿途摩阻损失大，导致了管道压降大，动力费用高，运行不经济，且在冬季极易凝管，发生事故。所以为了安全输送，在油品进入管道前必须采用降凝降粘措施。目前，国内外很多采用加入降凝剂或给油品加热的方法，使油品的粘度降低。本设计采用加热的方法，提高油品温度以降低其粘度，减少摩阻损失，降低管输压力，使输油总能耗小于不加热输送，并使管内最低油温维持在凝点以上，确保安全输送。热油管道不同于等温输送的特点在于输送过程中存在摩阻损失和散热损失两种能量损失，因此我们必须从两方面给油流供应能量，由加热站供应热能，由泵站提供压力能。此外这两种损失相互影响，摩阻损失的大小决定于油品的粘度，而粘度的大小又取决于输送油品温度的高低。当热油沿管路流动时，温度不断降低，粘度不断增大，水力坡降也不断变化。计算热油管道的摩阻损失时，必须考虑管路沿线的温降情况及油品的粘温特性。因此设计管路时，要先进行热力计算，然后进行水力计算。此外，热油管的摩阻损失应按一个加热站间距来计算，全线摩阻为各站间摩阻之和。1.4.2 确定加热站及泵站1.4.2.1 热力计算埋地不保温管道的散热传递过程由三部分组成的，即油流至管壁的放热，沥青防腐层的热传导和管外壁至周围土壤的传热，由于本设计中所输介质的要求不高，而且管径和输量较大，油流到管壁的温降比较小，流态为紊流，故油流到管内壁的对流换热和管壁自身的热传导可以忽略不计。而总的传热系数主要取决于管外壁至土壤的放热系数。由于本设计中所输送介质为高凝高粘原油，故在热力计算中考虑了摩擦生热对温升的影响。计算中周围介质的温度取最冷月土壤的平均温度，以首、末站平均温度作为油品的物性计算温度。由于设计流量较大，根据经验将出站油温定为60，进站油温定为33。然后根据苏霍夫公式计算站间距，从而进一步求得加热站数。1.4.2.2 水力计算当管路的流态在水力光滑区时，摩阻仅与粘度的0.25次方成正比，可按平均温度下的油流粘度，用等温输送的方法计算加热站间摩阻。先根据流量和管径判断流态，在33-60之间一直处于水力光滑区，由平均温度求出平均粘度，再根据列宾宗公式计算站间摩阻。为了便于计算和校核，本设计将管路沿线的局部摩阻按照沿程摩阻损失的1%计算，泵站、热站内局部摩阻均为15m。1.4.2.3 初步确定热站、泵站数由热力计算可以确定加热站数，加以化整。确定泵站数时，要考虑到管线的承压能力选定输油主泵，再根据流量及扬程确定泵机组的组合方式，最后由全线所需的压头求出所需的泵站数，并结合水力计算定出。1.4.2.4 站址确定根据地形的实际情况，本着热泵合一的原则，进行站址的调整。确定站址，除根据工艺设计要求外，还需要按照地形、地址、文化、气象、给水、排水、供电和交通运输等条件，并结合施工、生产、环境保护以及职工生活等方面的因素综合考虑，最终确定站址如下：表1-3 站址确定站号12345站性质热泵站热泵站热泵站热泵站末站里程/km066.25132.50198.75265高程m6.218.542.529.7921.5 校核计算说明1.5.1 热力、水力校核由于对站址的综合考虑，使热站、泵站的站址均有所改变，因此必须进行热力、水力校核。求得站址改变后的进出站温度和压力，以确保管线的安全运行。1.5.1.1 进出站温度的校核为了满足工艺和热力的要求，对其冬季最小输量校核时，应固定进站油温为39，本设计通过编程迭代出相应的出站油温，根据程序3得出表格2-10中的数据。根据表2-10知，进站油温为33，对应的出站油温为51.092，远小于油品的初馏点77并且不超过65，所以符合要求。校核结果如下表：表1-4 温度校核结果站号1#4#7#末站()393939()51.09251.09251.0921.5.1.2 进出站压力的校核为了防止进站压力过低影响泵的吸入或者出站压力过高超过管道最大承压能力而发出事故，故需对进出站压力进行校核，所得校核结果如下表：表1-5 压力校核结果站号首战2#3#4#末站/m6353.53432.36847.91278.536/m533.62524.154502.988518.532549.156根据表格知，各站进站压力均满足泵的吸入要求，出站压力均不超过管道的最大承压，校核合格。1.5.2 压力越站校核当输油主泵不可避免的遇到断电、事故或检修时，或由于夏季地温升高，沿程散热减小，从而导致沿程摩阻减小，或者生产负荷减小而导致的摩阻减小，为了节约动力费用，可以进行中间站的压力越站，以充分利用有效地能量。压力越站的目的是计算出压力越站时需要的最小输量，并根据此输量计算越站时所需要压力，并校核其是否超压。1.5.3 热力越站校核当站场不可避免地遇到断电、事故或检修时，或由于夏季地温升高运行流量较大，沿程散热减小或者摩阻升温较大，可以进行的热力越站。1.5.4 动、静水压力校核1.5.4.1 动水压力校核动水压力是指油流沿管道流动过程中个点的剩余压力，即管道纵断面线与水力坡降线之间的垂直高度，动水压力的变化不仅取决于地形的变化，而且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关，本次设计的最高动水压力为533.62m液柱，小于管道最大承压738.94m，动水压力最小值为32.368m，大于最小的动水压力30m，故此时动水压力满足输送要求。1.5.4.2 静水压力校核静水压力是指油流停止流动后，由于地形高差产生的静液柱压力，沿线高点与其后面的低点之间垂直高度最大为102m，由于管道承压较大，故产生静水压力时不需要增加壁厚，而且也不需要设置减压阀，所以本设计中静水压力符合要求。1.5.5 反输校核当油田来油不足时，由于流量小，温降快导致进站油温过低或者由于停输等原因有可能出现凝管现象，需要进行反输。由于反输是非正常工况，浪费能量，故要求反输量越小越好。本设计取管线可能的最小输量为反输输量。根据具体计算的结果可知，可以满足反输条件。1.6 工艺流程1.6.1 制定和规划工艺流程原则(1)满足输送工艺及各生产环节的要求；(2)便于事故处理和维修；(3)采用先进工艺技术及设备，提高输油水平；(4)在满足上述条件下，流程应尽量简单，充分发挥设备性能，节约投资，减少经营费用。1.6.2 各站的工艺流程(1) 首站接受来油计量、储存、正输、反输、加热、收发清管器，站内循环及倒罐等操作。(2) 中间站正输、反输，全越站，热力越站，收发清管器。(3) 末站正输收油，反输，收发清管器，站内循环，外输，倒罐等操作。1.7 设备的选取1.7.1 泵的选取对于首站而言，输油管道用泵根据用途可分为给油泵和输油主泵，而中间站一般不设给油泵，一般情况下，给油泵选用大流量，低扬程，泵吸入口扬程要求低的平行泵，其扬程一般为几十米，并采用并联运作，用于输油主泵的正常吸入，由于本次设计的输量大，给油泵除了要提供输油主泵所需要的吸入压力外，还需要提供克服站内摩阻所需要的压头，因而应综合考虑后选泵。给油泵根据最大流量和扬程选定SJA101218M泵，其流量为862.5m3/h，扬程为58m，三台并联；输油主泵根据设计要求选择HSB202015和HSB202019型泵3。1.7.2 加热炉的选取选炉原则：应满足加热站的热负荷要求，炉效高；为便于检修，各站宜选用两台以上加热炉；每个加热站不得小于2台加热炉，加热炉型号差异不宜过多。热负荷计算公式： (1-7)式中 Q加热站的热负荷，kW；G油品流量，m3/h；c油品比热，kJ/(kg)。为管输介质提供热量提高油温的设备有两种：加热炉和换热器，按照其加热方式可以分为直接加热和间接加热，而间接加热适用于自动化程度较高的热站，在本设计中考虑实际情况后，选择直接加热的方式，即选用圆筒形加热炉。选取结果如下：表1-6 加热炉的选取站号首战2#3#4#末站加热站4652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW11.8 经济计算1.8.1 经济计算基本数据(1)线路工程投资指标(万元/千米)管径的投资指标为78.48万元/km。(2)输油站工程投资指标(万元/座)表1-7 输油站工程投资指标（万元）首站末站中间热泵站中间泵站中间热站400038003200210018001.8.2 其他参数原油价格3000元/吨；电力价格0.50元/度；输油站人员编制：首末站各40人，中间热泵站30人，中间泵站20人，职工工资按每人1800元/月计算，职工福利费按工资总额的14%计算；固定资产形成率为85，综合折旧率取7.14(综合折旧年限为14年)，残值为0；修理费按折旧费的50%计算；输油损耗按最大年数量的0.35%计算；利息支出包括固定资产投资借款利息和流动资金借款利息。计算固定资产借款利息时，可以认为每年的折旧费全部用于偿还固定资产本年的固定资产投资借款利息本年固定资产投资借款利息=年初固定资产投资借款利息固定资产投资借款利息年初固定资产投资借款余额=上年初固定资产投资借款余额上年折旧费利润流动资金借款利息=流动资金借款额流动资金借款利率输油成本中其他费用一般为工资及福利之和的2倍计算1.8.3 费用现值计算计算公式4如下： (1-8)式中：第t年的全部投资(包括固定资产和流动资金)；第t年的经营成本； 计算期末回收的固定资产值(此处为0)；计算期末回收的流动资金；计算期；行业基准收益率， =12%。能耗费用2计算公式如下：总能耗费用 元/(tkm) (1-9a)燃料费用 元/(tkm) (1-9b)电力费用 元/(tkm) (1-9c)式中： 燃料油价格，元/t； 电力价格，元/(kWh)； 燃料油热值，kJ/kg； 加热炉效率； 泵机组效率； 加热站间距，km； H沿线压头损失，m液柱； L沿线管长，km； 所输油品的比热容，kJ/(kg)；燃料动力费用的计算结果如下表：表1-8 燃料动力费用负荷50%60%80%90%100%冬季费用S(元/(tkm)0.0518657420.042132180.0318099740.0289478020.026944739夏季费用S(元/(tkm)0.0264915250.0220834130.0177436840.0168680630.016332366动力及燃料费用（万元）8824.9871658678.737288929.569219288.021089748.16797第2章 工艺设计计算书 第2章 工艺设计计算书1 确定经济管径1.1 计算条件下平均温度进站温度应高于凝点3-4度，出站油温应低于初馏点，即：选取，。则平均温度（）1.2 平均温度下原油密度； (2-1) 式中：t下原油密度，； ； ；所以 1.3 平均温度下输量 设计年输量为1700万吨,年工作天数取350天. 1.4 管径的选取因为原油含蜡，故管道经济流速的范围为1.5-2.0 m/s。 计算管径根据5 (2-2)式中：d管道内径，m； v经济流速，取； Q体积流量，； 在API标准钢管中选取7208的管。1.5 流态的确定回归粘温曲线已知油品粘温关系如下：表2-1油品粘温关系温度（）374045506070运动粘度（）170.4135102.18050.930 在excel下绘制出ln-t的曲线并分段进行拟合，并得出相应的方程：, (2-3), (2-4) 确定雷诺数范围 (2-5) 式中：d管道内径，m； 油品运动粘度，； Q体积流量，； G质量流量，； 油品动力粘度，Pas；雷诺数最大值对应的是最大流量和最高温度的工况，即:生产负荷为100%、温度为60的工况。雷诺数最小值对应的是最小流量和最低温度的工况，即：生产负荷为50%、温度为33的工况。临界雷诺数的求解： 故故该油品在（33，60）、50%-100%负荷范围内都处于水力光滑区6。由此得出 ，。1.6 总传热系数的确定1.6.1 油流至管内壁的放热系数由于处于紊流状态，对传热系数的影响很小可以忽略。1.6.2 管外壁至周围土壤的传热系数的确定取管道中心埋深，防腐层厚度，所以管道的结构外径。公式： (2-6)式中：土壤导热系数，W/(m)； 管中心埋深，m； 与土壤接触的管外径，m。1.6.3 总传热系数K对于无保温的大直径管道，忽略内外径的差值，总传热系数可以按照下式进行计算： (2-7a)式中：第i层的厚度，m； 各层相应的导热系数，W/(m)； 油流至管内壁的放热系数，； 管外壁至土壤的放热系数，。根据以上所求结果的总传热系数 (2-7b)式中：沥青防腐层厚度，m； 沥青防腐层的导热系数，W/(m)。1.7 确定热站数1.7.1 最小流量下确定热站数按考虑，。由沿线温降公式 (2-8a) (2-8b) (2-8c)式中：G油品质量流量，kg/s； c输油平均温度下油品比热容，J/(kg)； D管道外直径，m； L管道加热输送的长度，m； 管道起点温度，； 距离起点L处油温，； 周围介质的温度，此处为6； i油流水力坡降。 可计算得： 取整反算 根据已经确定的通过迭代的方法确定出出站油温则根据这个平均油温计算出油品的粘度、密度：则相应的a、b的值有：由此得出相应的：两次迭代结果差值，迭代结束，结果一最后一次迭代为准。所以最小输量时控制出站油温，相应的，全线热站个数为4，热站间距为66.25km。1.8 最大流量确定泵站个数1.8.1 水力摩阻计算假定出站油温为51，则平均温度为：在此平均温度下，求得油品的粘度、密度、比热容等参数：根据以上所求参数求得a、b、i：计算出相应的：在的条件下，求得油品的密度、粘度、比热容等参数：根据以上参数的值可以求出相应的a、b、i：计算出相应的：在的条件下，求得油品的密度、粘度、比热容等参数：根据以上参数的值可以求出相应的a、b、i：根据以上所求参数求得：，迭代结束，所有参数以最后一次迭代结果为准。1.8.2 全线能量损失1.8.3 判断翻越点经判断翻越点最有可能发生在214km,248.9km,265km处.各算出以上三点水力坡降:所以,全线不存在翻越点.1.8.4 选泵最大流量管道承受的最大压力 由于沿线处于平原地区，管线流量很大，所以选择大流量泵串联，选择泵型号：HSB202019，HSB202015。当管道处于最大流量的时候：由泵HSB202019特性可以得到：；由泵HSB202015特性可以得到：每个泵站选用2台HSB202015，2台HSB202019串联使用，其中有一台HSB202019作为备用。1.8.5 泵站数泵站数，向上取整；泵站间距1.9 不同季节、不同输量下的各项参数1.9.1 编程求解由于输量变化范围较大，以及不同季节参数不同导致计算量较大，所以采用编程的方法求解各项参数。#include#includevoid main()int z,n; /*定义生产负荷与100乘积*/float Tr,Tz,Tpj,p,u,v,s,p20,lr,Q,c,G,d,D,k,m,g,Tr1,x,a,b,i,qw,Sr;float T03=6.5,20.0;int j5=50,60,80,90,100;Tr=60.0;Tz=33.0;p20=896.1;c=2.1;m=3.14159;g=9.8;printf(输入预选管径(m):n);scanf(%f,&D); /*输入预选管径*/ printf(输入预选管内径(m):n);scanf(%f,&d); /*输入预选管内径*/printf(输入热泵站间距lr(m):n);scanf(%f,&lr); printf(输入总传热系数k(w/(m.):n);scanf(%f,&k); for(z=0;z2;z+) for(n=0;n43.7) u=pow(10,(2.961-0.0211*Tpj); else u=pow(10,(3.479-0.0337*Tpj); v=u/1000000; Q=G/p; i=(0.0246*pow(Q,1.75)*pow(v,0.25)/(pow(d,4.75); /*求管线的水力坡降*/ a=(k*m*D)/(G*c*1000); /*参数a*/ b=(g*i)/(a*c*1000); /*参数b*/ Tr=(exp(a*lr)*(Tz-T0z-b)+T0z+b; /*求出站油温*/ x=Tr-Tr1; while(fabs(x)0.1); qw=G*c*(Tr-Tz); Sr=c*(Tr-Tz)*3000*1000/lr/0.86/41800;printf(地温T0=%.2fn,T0z);printf(生产负荷j=%d%n,jn); printf(Q=%.4fn,Q); /*输出体积流量Q*/ printf(i=%.6fn,i); /*输出沿线水力坡降*/ printf(a=%.10fn,a); /*输出参数a*/ printf(b=%.4fn,b); /*输出参数b*/ printf(Tr=%.4fn,Tr); /*输出出站油温*/ printf(Tpj=%.4fn,Tpj); /*输出沿线平均温度*/ printf(p=%.4fn,p); /*输出平均密度*/ printf(qw=%.4fn,qw); /*输出热负荷量*/ printf(Sr=%.9fn,Sr); /*输出燃料费用*/1.9.2 不同季节、不同输量下的参数表根据一下公式计算出输油的能耗费用：总能耗费用 元/(tkm) (2-9a)燃料费用 元/(tkm) (2-9b)电力费用 元/(tkm) (2-9c)式中： 燃料油价格，元/t； 电力价格，元/(kWh)； 燃料油热值，kJ/kg； 加热炉效率； 泵机组效率； 加热站间距，km； H沿线压头损失，m液柱； L沿线管长，km； 所输油品的比热容，kJ/(kg)；冬季各输量下的参数如下表：表2-1 冬季各输量下参数负荷50%60%80%90%100%流量（kg/s)281.085337.302449.736505.953562.17输量（m3/s)0.3180.38130.50770.5710.6342i0.0019280.002720.0046410.0057630.006991a(*10-6)8.126.76675.0754.51114.06b1.10811.87564.26745.96178.0356Tr（）51.091546.928441.885240.15438.6985Tpj（）39.044237.669535.962335.385634.981pj(kg/m3)883.7854884.6744885.7783886.1512886.4646c(KJ/(kg)2.12.12.12.12.1ey(元/t)30003000300030003000热泵站间距（km）66.2566.2566.2566.2566.25加热炉效率R0.860.860.860.860.86q(kw)10697.05189865.97668391.55187601.08896727.4551燃油热值BH(KJ/kg)4180041800418004180041800SR(元/(tkm)0.0478581230.0368452740.023504190.0189245810.015074531ed(元/(kwh)0.50.50.50.50.5H（m液柱）631.8292843.8081357.963651658.266951986.94115L（km）265265265265265泵组效率Pe0.81 0.82 0.84 0.85 0.86 Sp(元/(tkm)0.0040076190.0052869060.0083057840.0100232210.011870208S(元/(tkm)0.0518657420.042132180.0318099740.0289478020.026944739夏季各输量下的参数如下表：表2-2夏季各输量下参数负荷50%60%80%90%100%流量（kg/s)281.085337.302449.736505.953562.17输量（m3/s)0.31730.38060.50710.57030.6335i0.0020430.002850.0047960.0059310.007172a(*10-6)8.126.76675.0754.51114.06b1.17441.96574.41026.13578.2435Tr（）41.425739.241436.432935.39134.468Tpj（）35.83835.080834.145133.798333.4911pj(kg/m3)885.8586886.3483886.9534887.1776887.3762c(KJ/(kg)2.12.12.12.12.1ey(元/t)30003000300030003000热泵站间距（km）66.2566.2566.2566.2566.25加热炉效率R0.860.860.860.860.86q(kw)4973.48974420.98973242.14332540.43921733.0062燃油热值BH(KJ/kg)4180041800418004180041800SR(元/(tkm)0.0222886730.0165105390.0090810320.0063249820.00388323ed(元/(kwh)0.50.50.50.50.5H（m液柱）662.60895878.60251399.44941703.232152035.3858L（km）265265265265265泵组效率Pe0.81 0.81 0.83 0.83 0.84 Sp(元/(tkm)0.0042028520.0055728740.0086626520.0105430810.012449136S(元/(tkm)0.0264915250.0220834130.0177436840.0168680630.0163323661.10 费用现值计算1.10.1 动力费用与燃料费用的计算根据表2-1、表2-2可以计算任一输量下全年的动力费用和燃料费用，其中：全年动力及燃料费用=春季动力及燃料费用+夏季动力及燃料费用+秋季动力及燃料费用+冬季动力及燃料费用并且春季与秋季的动力及燃料费用相等，各个季节下的输量均为全年输量的四分之一。 万元 (2-10)式中：春、秋季动力及燃料费用，元/(tkm)； 夏季动力及燃料费用，元/(tkm)； 冬季动力及燃料费用，元/(tkm)； G全年输量，万吨； L沿线管长，km。计算出711管径对应的各生产负荷的动力及燃料费用如下表：表2-6 全年动力及燃料费用表负荷50%60%80%90%100%流量（kg/s)281.085337.302449.736505.953562.17冬季费用S(元/(tkm)0.0518657420.042132180.0318099740.0289478020.026944739夏季费用S(元/(tkm)0.0264915250.0220834130.0177436840.0168680630.016332366沿线管长L（km）265265265265265动力及燃料费用（万元）8824.98716 8678.73728 8929.56921 9288.02108 9748.16797 1.10