Вариант 1 (стр. 3 )

Дано: D = 1,6 м, P = 0,60 МПа, T = 295 К, Z = 1, d = 75 мкм, ρн = 820 кг/м3, ρг = 1,2 кг/м3,

μг = 1,8*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,0765*10-4 м2/с с расходом Q=6,85 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=100мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,200мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=4мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

Нефтяная эмульсия расходом Gэ=1000 т/сут и содержанием воды B=30% поступает в блочный деэмульсатор и нагревается сжиганием попутного газа в нагревательных трубах от tвх=50С до tвых=650С. Теплоемкость нефти и воды соответственно Сн=0,5ккал/кг0С и Св=1ккал/кг0С. Теплотворная способность газа Q2=10349 ккал/кг.

Определить: 1) расход газа, необходимого для нагрева нефти до нужной температуры;

2) необходимую поверхность нагрева.

Задача 5.

Решить задачу 4, если подогрев нефтяной эмульсии производится в 2 ступени. После первой ступени температура нагрева доходит до tвых=250С и от нефти отделяется 85% воды.

Задача 6.

Определить плотность природного газа при нормальных условиях для следующих данных по составу и объемному содержанию его компонентов, % по объему: метан - 93, этан – 4, пропан – 1, бутан – 0,6 , пентан - 0,2, углекислый газ – 0,2, азот – 1.

Задача 7.

В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры до . Начальная температура охлаждающей воды , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С. Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.

Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.

Задача 8.

Определить производительность горизонтального сепаратора по газу, если его диаметр равен 0.9 м, длина 4.5 м. Расстояние от верхней образующей до уровня нефти 0.45 м. Рабочее давление 10 кгс/см2, температура 300 К. Капельки нефти, оседающие в потоке газа, имеют диаметр 25 мкм, относительная плотность газа по воздуху ρ' = 0.95, вязкость газа 0.000011 Па*с, Z = 0.95; плотность нефти 780 кг/м3, плотность воздуха (при С. У.) 1.205 кг/м3.

Дано: D = 0.9 м, Р = 10 кгс/см2, l = 4.5 м, ρн = 780 кг/м3, T = 300 К, ρв = 1.205 кг/м3 h = 0.45 м, dн = 25 мкм, Z = 0.95, ρ' = 0.95, μг = 0.000011 Па*с;

Найти: V =?

Задача 9.

Определить длину теплообменника для нагревания G1 = 15000 кг/ч раствора от температуры t'1= 150С до t''1 = 900C. Удельная теплоемкость раствора ср = 4050 Дж/(кг *0С). Для нагревания используется G2 = 34 000 кг/ч парового конденсата при температуре t'2= 1200С. Теплообменник имеет 109 труб диаметром 25 х 2 мм. В межтрубном пространстве установлены перегородки. Коэффициенты теплоотдачи: для раствора, движущегося по трубкам, α1= 520 Вт/(м2 *°С), для конденсата, движущегося в межтрубном пространстве, α2= 2300 Вт/(м2 *°С); теплопроводность стенки труб λст = 45 Вт/(м *°С), толщина слоя отложений на стенках труб δотл = 0,4 мм, а их теплопроводность λотл = 1,5 Вт/(м *°С).

Задача 10.

Определить диаметры участков кольцевой

водопроводной сети из новых стальных труб (см. рис.).

Отборы в узловых точках

G2 = 0,01 м3/с, G3 = 0,05 м3/с и G4 = 0,015 м3/с;

длина участков l12 = 500 м, l23 =1000 м, l14=1000 м,

l43 = 500 м. Давление в точке 1 p1 = 0,17 МПа.

Минимальное давление в точке 3 р3 = 5 • 104 Па.

Температура воды t= 200С. Рис. Расчетная схема

кольцевого водопровода

Вариант 6.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1100 кг/м3 и нефть плотностью 902 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 28% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.

Дано: ρв = 1100 кг/м3; ρн = 902 кг/м3; gо = 28%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 75 мкм. Смесь находится под давлением 0,40 МПа при 303 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 1,0м, ρн = 815 кг/м3 ρг = 0,88 кг/м3, Z = 1, μг = 1,5*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 1,0 м, P = 0,40 МПа, T = 303 К, Z = 1, d = 75 мкм, ρн = 815 кг/м3, ρг = 0,88 кг/м3,

μг = 1,5*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,1422*10-4 м2/с с расходом Q=5,49 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=90мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,150мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=6мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры до .

Начальная температура охлаждающей воды , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С. Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.

Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.

Задача 5.

Определить коэффициент сжимаемости природного газа следующего состава, % по объему: метан – 92, этан – 4, пропан-2, бутан – 1, пентан – 1 (при температуре 200С и давлении 3 МПа).

Задача 6.

Определить потери бензина в июне от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре объемом 4600 м3 (d = 22,8 м, H = 11,4 м, высота конуса крыши h = 0,47 м), установленного в Москве и заполненного наполовину (Нг = 0,5 Н). Температура начала кипения бензина tнк = 46 оС. Среднее атмосферное давление Ра = 105 Па. Среднемесячная температура воздуха в июне в Москве tbср = 17,8 оС. Среднемесячная минимальная температура tbmin = 12.3 оС. Амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара Δtг = 27,8 оС.

Дано: V = 4600 м3; tнк = 46 оС; Д = 22,8 м; Ра = 105 Па; Н = 11.4 м; tbср = 17,8 оС; h = 0,47 м; tbmin = 12,3 оС; Нг = 0,5 Н; Δtг = 27,8 оС;

Найти: Gtмд =?

Задача 7.

Определить необходимый диаметр горизонтального отстойника для предварительного сброса воды с относительной высотой водяной подушки в нем ε = 0,46, если максимальная нагрузка на него по жидкости не превысит 6300 т/сут, а обводненность эмульсии в зоне отстоя колеблется от 30 до 45 %. Вязкость нефти в условиях эксплуатации отстойника из-за температурных колебаний может изменяться от 3,5 до 4 мПа*с.

Задача 8.

Рассчитать толщину обечайки и днища емкости. Сведения об основных частях сосуда приведены в табл., рабочее давление р=2,5МПа.

Исходные данные для расчета газосепаратора на прочность.

Наименование частей сосуда	Данные размеры, мм	Расчетные размеры, мм	Марка металла	Предел текучести	Вид сварки
Dв	L	δ	Dн	στ, МПа
1. Обечайка	698	1400	11	720	17Г1С	280	ручная
2. Днище	696	205	12	720	09Г2С-3	280

Задача 9.

Через вертикальный сепаратор диаметром 0.9 м проходит нефть вязкостью 10 сП (10*10-3 Па*с) и плотностью 0,8 г/см3 в количестве 200 т/сут. Определить скорость подъема уровня нефти в сепараторе (без учета времени, затрачиваемого на сброс) и диаметр пузырьков газа, которые поднимутся при этой скорости. В сепараторе поддерживается режим: давление 1.962 МПа (20 кГс/см2), температура 300 К, плотность газа 21,8 кг/см3.

Дано: D = 0,9 м, μн = 10 сП, T = 300 К, Р = 1,962 МПа, ρн = 0,8 г/см3, ρг = 21,8 кг/м3,

G = 200 т/сут;

Найти: Wн =?, dг =?;

Задача 10.

Определить массовый и объемный расходы для газопровода длиной L=100 км, с наружным диаметром 720 мм и толщиной стенок 10 мм. Абсолютное давление в начале газопровода рн = 5 МПа, в конце рк=1,1 МПа. Плотность газа при стандартных условиях рг=0,8 кг/м3, газовая постоянная R = 8,31Дж/(моль*К). Коэффициент динамической вязкости газа μ=12*10-6 Па*с, коэффициент сжимаемости z=0,93. Температура грунта на глубине заложения газопровода 50С. Эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб Rэ =0,2 мм.

Вариант 7.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1031 кг/м3 и нефть плотностью 832 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 12% чистой воды, а минерализация обусловлена CaCl2.

Дано: ρв = 1031 кг/м3; ρн = 832 кг/м3; gо = 12%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 80 мкм. Смесь находится под давлением 0,45 МПа при 300 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 2,0м, ρн = 845 кг/м3 ρг = 0,84 кг/м3, Z = 1, μг = 1,2*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 2,0 м, P = 0,45 МПа, T = 300 К, Z = 1, d = 80 мкм, ρн = 845 кг/м3, ρг = 0,84 кг/м3,