Вариант 1 (стр. 5 )

Задача 4.

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

Задача 5.

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 6.

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 7.

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 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.

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 10.

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.

Вариант 10.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1085 кг/м3 и нефть плотностью 844 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 45% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.

Дано: ρв = 1085 кг/м3; ρн = 844 кг/м3; gо = 45%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 50 мкм. Смесь находится под давлением 0,24 МПа при 291 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 1,6м, ρн = 887 кг/м3 ρг = 0,67 кг/м3, Z = 1, μг = 1,4*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 1,6 м, P = 0,24 МПа, T = 291 К, Z = 1, d = 50 мкм, ρн = 887 кг/м3, ρг = 0,67 кг/м3,

μг = 1,4*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,0520*10-4 м2/с с расходом Q=8,45 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=117мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,010мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=6мм.

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 4.

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 5.

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 6.

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 7.

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

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

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 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.