Вариант 1 (стр. 4 )

μг = 1,2*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,1376*10-4 м2/с с расходом Q=4,71 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=90мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,020мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=5мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

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.

Задача 5.

Выразить массовую концентрацию каждого углеводорода в смеси массой 200кг, состоящей из 80 кг метана СН4, 40 кг этана С2Н6, 50кг пропана С3Н8, 20кг бутана С4Н10, 10кг пентана С5Н12.

Задача 6.

В начало сборного коллектора длиной 10 км, диаметром 0.2 м подают товарную нефть в количестве 180 т/ч, вязкостью 20 мПа*с и плотностью 800 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках, соответственно, 20 т/ч, 50 т/ч, 100 т/ч.

Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие 4000 м, 200 м, 3000 м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 1.6 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.

Дано: L = 10 км; D = 0.2 м; G = 180 т/ч; μ = 20 мПа*с; ρ = 0.8 т/м3; q1 = 20 т/ч, q2 = 50 т/ч; q3 = 100 т/ч, l1 = 4000 м; l2 = 200 м; l3 = 3000 м; Pн = 1.6 МПа;

Задача 7.

Диаметр отстойника 3,4 м, плотность нефти 860 кг/м3, воды 1100 кг/м3, обводненность эмульсии на входе 30 %, вязкость нефти 5 мПа * с. Оценить пропускную способность отстойника по жидкости.

Задача 8.

Требуется установить катодную защиту от коррозии трубопровода длиной l=2000м и условным диаметром dy=250мм. Решено закопать в землю аноды и присоединить их к плюсовой клемме выпрямителя тока. Известно, что для остановки коррозии необходимо подать ток i= 0,5А на каждый м2 защищаемого трубопровода. Предполагая, что этот ток будет равен сумме всех коррозионных токов, необходимо определить срок службы трубопровода в годах t, если не применялась δ1=4,5мм, причем уменьшение ее допустимо лишь до δ2=2,5мм.

Принимается, что коррозия однородная и в процессе ее железо превращается согласно уравнению: Fe→Fe+++2e.

Дополнительные данные:

1. Одна Фарада (96500 Кулонов) коррозирует 1 грамм-эквивалент металла, т. е. F=96500(К/(г-экв)).

2. Химический эквивалент железа

Задача 9.

Пропускная способность по газу вертикального сепаратора диаметром 0,8 м равна 5*104 м3/сут. Установить, будет ли происходить оседание капель нефти диаметром 80 мкм в потоке газа, если давление в сепараторе 4 МПа, температура 300 К, плотность нефти 780 кг/м3, плотность газа ( при Н. У.) 1,20 кг/м3, вязкость газа в рабочих условиях 0,000012 Па*с (кг/м3), Z = 0,7.

Дано: D = 0,8 м, P = 4 МПа, T = 300 К, Z = 0,7, dн = 80 мкм; ρн = 780 кг/м3; ρо = 1,20 кг/м3;

μг = 0,000012 Па*с;

Найти: Wн =?;

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 8.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1180 кг/м3 и нефть плотностью 897 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 60% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.

Дано: ρв = 1180 кг/м3; ρн = 897 кг/м3; gо = 60%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 70 мкм. Смесь находится под давлением 0,55 МПа при 297 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 2,6м, ρн = 870 кг/м3 ρг = 0,70 кг/м3, Z = 1, μг = 1,6*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 2,6 м, P = 0,55 МПа, T = 297 К, Z = 1, d = 70 мкм, ρн = 870 кг/м3, ρг = 0,70 кг/м3,

μг = 1,6*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,0835*10-4 м2/с с расходом Q=8,64 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=150мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,140мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=6мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

На нефтепроводе диаметром D=500 мм, перекачивающем 70,0т/ч нефти с плотностью ρ = 820 кг/м3 и вязкостью ν=0,40 см2/с, имеется сдвоенный участок из труб с внутренним диаметром D2 = 300 мм и D1 = 500 мм одинаковой длины. Определить расходы и гидравлический уклон на сдвоенном участке.

Задача 5.

Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 оС, а солесодержание ее равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.

Дано: S = 200 г/л; t = 0, 15, 25, 33, 45 оС

Найти: ρвп(t) =?, μвп(t) =?

Задача 6.

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 7.

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 8.

Рассчитать суммарные напряжения, возникающие в трубопроводе, по двум методикам и определить расчетную методику.

Исходные данные для расчета следующие:

максимальное рабочее давление р=2,5МПа; средний диаметр трубопровода D=0,25м; δ=4,5мм; модуль упругости металла Е=2,1*105 МПа; радиус изгиба трубопровода R=100м; коэффициент линейного расширения α=1,2*10-6(град)-1; температурный перепад, принимаемый положительным числом при нагревании ∆t=200С.

Задача 9.

Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 оС, а солесодержание ее равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.

Дано: S = 200 г/л; t = 0, 15, 25, 33, 45 оС

Найти: ρвп(t) =?, μвп(t) =?

Задача 10.

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.

Вариант 9.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1228 кг/м3 и нефть плотностью 880 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 40% чистой воды, а минерализация обусловлена CaCl2.

Дано: ρв = 1228 кг/м3; ρн = 880 кг/м3; gо = 40%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 90 мкм. Смесь находится под давлением 0,20 МПа при 302 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 3,0м, ρн = 852 кг/м3 ρг = 0,80 кг/м3, Z = 1, μг = 1,1*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 3,0 м, P = 0,20 МПа, T = 302 К, Z = 1, d = 90 мкм, ρн = 852 кг/м3, ρг = 0,80 кг/м3,

μг = 1,1*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=3,2500*10-4 м2/с с расходом Q=7,85 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=100мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,150мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=5,5мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?