Том 335 № 9 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/9/4435

Применение противотурбулентных присадок в качестве способа уменьшения тепловых потерь при перекачке по трубопроводу

Актуальность исследования обусловлена необходимостью поддержания температурного режима перекачки продукта при постоянно усложняющихся условиях пролегания трасс трубопроводов путем уменьшения тепловых потерь нефте- и нефтепродуктопроводов, а также расширения области применения противотурбулентных присадок. Цель: определить влияние применения противотурбулентных присадок на тепловые и гидравлические потери в трубопроводе и предложить экономически выгодные способы использования присадок при перекачке по трубопроводам. Объекты: тепловые и гидравлические потери в трубопроводах, перекачивающих нефть и нефтепродукты. Метод: математический анализ влияния применения противотурбулентных присадок на теплогидравлические свойства потока для оценки перспективы повышения энергоэффективности перекачки жидкости по трубопроводам путем ввода полимерных добавок. Результаты. Проведен расчет температуры потока с использованием противотурбулентной присадки в зависимости от ее концентрации и эффективности с учетом изменения свойств перекачиваемого продукта от температуры. Построены графические зависимости экономических составляющих тепловых и гидравлических потерь от концентрации противотурбулентных присадок. Подсчитана экономическая целесообразность принятого решения в части вычисления разницы стоимости перекачки с и без противотурбулентных присадок. Выявлено соотношение влияния потерь от трения и от теплообмена с окружающей средой на тепловые потери, а также проанализировано изменение данных параметров после ввода противотурбулентных присадок. Для рассматриваемого трубопровода, параметры которого соответствуют стандартным параметрам перекачки, сделаны выводы о превалировании вклада гидравлической эффективности присадки над тепловой, что свидетельствует о целесообразности применения противотурбулентных присадок в качестве агента снижения тепловых потерь при больших значениях эффективности полимерной добавки, однако общая экономическая эффективность максимальна при меньших концентрациях агента. Построен плоскостной график, отражающий зависимость температуры в конце участка трубопровода от двух координат: длины участка и эффективности введенной присадки.  

Ключевые слова:

полимерная присадка, гидравлическое сопротивление, снижение теплоотдачи, тепловая энергоэффективность противотурбулентных присадок, экономическая целесообразность

Авторы:

Таноя Банерджи

Роман Алексеевич Шестаков

Скачать pdf