最优工况点计算

1、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）由公式（3-25）可求出管道的工作流量 （3-26）式中 全线工作流量，； 全线工作站泵数； 单位流量的水力坡降，； 管道首站进站压头，液柱； 管道终点剩余压力， 液柱； 管道总长度，； 、管道起点和终点的高程，； 每个泵站内的站

2、内损失，液柱。对于本设计的工作点，有 （3-27）主管单位流量的水力坡降，；副管单位流量的水力坡降，。 由公式（3-27）可求出管道的工作流量 确定工作点之后的泵站扬程为： m水力坡降（最大值）为： 确定水力摩阻系数： 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 （3-28） （3-29）式中 、第一站间管道长度及高差，； 首站出站压头； 首站进站压头， 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31.7m。若此段不铺设变径管，则依据上述公式可计算出： 其它站间参数计算依次类推。可对

3、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第二站第三站第四站第五站末站进站压头（m）3026.8626.8627.0226.3998.2首站第二站第三站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工况校核取边界条件，即最高温度（22.4）下的汽油和最低温度（3.7

4、）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）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）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）下的汽油运行工况： 由公式（3-24）可求出管道的工作流量： 确定工作点之后的泵站扬程为： m水力坡降（最大值）为： 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 m 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31.7m。若此段不铺设变径管，可计算出： 其它站间参数计算依次类推，具体校核结

5、果见下表：表3-19 工况校核结果首站第二站第三站第四站第五站末站进站压头（m）3034.2527.1538.6930.63109.7出站压头（m）568.7573565.9577.4569.4站间距（km）12711913611187站里程数（km）0127246382493580本设计的设计压力为5.83MPa，由于汽油22.4下的密度，化成最高温度（22.4）下的汽油的压头值即为791m，上表中各站的出站压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大，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、

6、静水压力的校核：管道沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间的垂直距离，表示液体流至该点时管内的剩余压头，又称动水压力。 （3-30）原油及成品油的最底动水压力应高于0.2（本设计中换算为最低地温下的柴油液柱即为22.9；换算为最高地温下的汽油液柱即为27.14），最高动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5.83，换算为最低地温下的柴油液柱即为667.1；换算为最高地温下的汽油液柱即为791）。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：故最低动水压力满足要求。最高动水压力，由公式（3-30）得： 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：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：故最低动水压力满足要求。最高动水压力，由公式（3-30）得： 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