Основні відомості. Мета теплового розрахунку при перекачуванні магістральним трубопроводом – це визначення закономірностей розподілу температури по його довжині і оцінювання

Мета теплового розрахунку при перекачуванні магістральним трубопроводом – це визначення закономірностей розподілу температури по його довжині і оцінювання теплових втрат. В трубопровід подається нафта, підігріта до температури t_н. На деякій відстані x від початку трубопроводу внаслідок теплообміну з оточуючим середовищем температура нафти знизиться до значення t.

Для одержання закону падіння температури по довжині трубопроводу на відстані x від початку трубопроводу виділяємо елементарну ділянку довжиною dx і розглядаємо її тепловий баланс.

Рівняння теплового балансу для ділянки трубопроводу довжиною dx має вигляд

(6.77)

де К – повний коефіцієнт теплопередачі;
D – внутрішній діаметр трубопроводу;
pDdx – поверхня, через яку проходить теплопередача;
ρ – густина нафти;
Q – об’ємна витрата;
С –масова питома теплоємність нафти.

Температуру в будь-якому перерізі трубопроводу на відстані x від його початку можна визначити за формулою

(6.78)

Повний коефіцієнт теплопередачі К залежить від режиму руху рідини, її фізичних властивостей, фізичних властивостей оточуючого середовища, антикорозійної ізоляції, відкладень парафіну і забруднень.

Для трубопроводів без теплової ізоляції повний коефіцієнт теплопередачі можна визначити із виразу

(6.79)

де: D – внутрішній діаметр трубопроводу;
D₂ –зовнішній діаметр трубопроводу;
α ₁ – внутрішній коефіцієнт тепловіддачі (від нафти до стінки труби);
α ₂ – зовнішній коефіцієнт тепловіддачі (від стінки труби в оточуюче середовище);

(6.80)

де: λ_ст – коефіцієнт теплопровідності металу труби;
h₀ – глибина закладання трубопроводу від поверхні землі до осі труби;
λ_гр – коефіцієнт теплопровідності ґрунту.

Дата добавления: 2015-08-31