Главная страница
Навигация по странице:

  • Порядок определения рабочих параметров следующий

  • Р исунок 1 – Приведенная характеристика центробежного нагнетателя по методике ВНИИГаза

    		•

    Курсовая Проектирование. Магистральный газопровод сахалин хабаровск владивосток


    Скачать 0.5 Mb.
    НазваниеМагистральный газопровод сахалин хабаровск владивосток
    Дата22.12.2021
    Размер0.5 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКурсовая Проектирование.doc
    ТипДокументы
    #313836
    страница3 из 4
    1   2   3   4

    2 Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями
    Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями производится целью определения давления и температуры газа в конце рассматриваемого участка.

    Абсолютное давление в конце участка газопровода определяется из формулы расхода (9)

    . (24)

    В этом уравнении величина λ вычисляется по формуле (14) с учетом коэффициента динамической вязкости μ при средних значениях температуры и давления газа на линейном участке, которые определяются методом последовательных приближений.

    Порядок дальнейшего расчета будет следующий:

    2.1 Принимаются в качестве первого приближения значения λ и Zcp, найденные из предварительного расчета при определении расстояния между КС. Значение Тср определяется по формуле (11).

    2.2 По формуле (24) определяется в первом приближении значение pк .

    2.3 Определяется среднее давление pср по формуле (21).

    2.4 По формулам (19) и (20) с учетом средних значений давления и темпе­ратуры определяем средние приведенные давление pпр и температуру Тпр .

    Для расчета конечного давления во втором приближении вычисляются уточненные значения Тср, λ и Zcp. Для этого при определении Тср будем использовать величины средней удельной теплоемкости Ср , коэффициента Джоуля-Томсона Di и коэффициента аt , вычисленные по приведенным параметрам pпр и Тпр (для значений pср и Тср первого приближения).

    2.5 Удельная теплоемкость газа Ср (кДж/(кг·К)) определяется по формуле

    , (25)

    где

    ;

    ;

    ;

    .
    2.6 Коэффициент Джоуля–Томсона Di (К/МПа) вычисляется по формуле:
    , (26)

    где

    ;

    ;

    ;

    .

    2.7 Средняя температура газа на линейном участке рассчитывается по формуле:

    , (27)

    где at – коэффициент (1/км), рассчитываемый по формуле:

    ; (28)

    Кср – средний на линейном участке общий коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду, Вт/(м2·К).

    2.8 Коэффициент сжимаемости Zcp определяется по формуле (18).

    2.9 Коэффициент динамической вязкости газа (Па·с) рассчитывается по формуле
    , (29)
    где ;
    ;

    ;

    .
    2.10 Число Рейнольдса вычисляется по формуле (16).

    2.11 Коэффициент сопротивления трению λТР и коэффициент гидравлического сопротивления λвычисляются соответственно по формулам (15) и (14).

    2.12 Определяем конечное давление во втором приближении по формуле (24).

    2.13 Если полученный результат отличается от предыдущего приближения более, чем на 1%, то есть , имеет смысл уточнить расчеты, выполняя третье приближение при , начиная с пункта 2.3. Если результат удовлетворяет требованиям точности расчетов, переходим к следующему пункту.

    2.14 Уточняется среднее давление по формуле (21).

    2.15 Определяется конечная температура газа

    . (30)
    На этом тепловой и гидравлический расчет участка газопровода заканчивается.
    Значение коэффициента теплопередачи Кср в выражении (28) для подземных газопроводов (без тепловой изоляции), следует определять по формуле:

    , (31)

    где ; (32)

    λгр– коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м·К); Dн – наружный диаметр газопровода, м; ho – глубина заложения оси газопровода от поверхности грунта, м; δсн – толщина снежного покрова, м; λсн – коэффициент теплопроводности снежного покрова, допускается принимать в зависимости от состояния снега: снег свежевыпавший λсн=0,1 Вт/(м·К); снег уплотненный λсн=0,35 Вт/(м·К); снег тающий λсн=0,64 Вт/(м·К);

    αв – коэффициент теплоотдачи от поверхности грунта в атмосферу, Вт/(м2·К)

    , (33)

    где υ – скорость ветра, м/с.

    Для практических расчетов коэффициент теплопроводности грунта λгр может быть рассчитан по следующим эмпирическим формулам:

    для песка

    ; (34)

    для суглинка

    ; (35)

    для смешанного грунта (песок, глина, суглинок, супесь, песчаник, известняк)

    , (36)
    где ωгр – влажность грунта, %; Tгр – температура грунта на глубине заложения оси газопровода, К; ρгр – плотность грунта, т/м3.
    Расчетное значение коэффициента теплопередачи можно определить также по формуле:

    , (37)

    где D – внутренний диаметр газопровода, м; K – базовый коэффициент теплопередачи для газопровода диаметром 1 м.

    При ориентировочных расчетах допускается принимать: для песка K=1,1 … 2,4 Вт/(м2·К); для суглинка K=1,05 … 1,65 Вт/(м2·К); для смешанного грунта K=1,27 … 1,34 Вт/(м2·К).

    3 Выбор типа ГПА и расчет режима работы КС
    Для расчетов режимов работы КС применяются характерис­тики ЦН, представляющие зависимость степени повышения давления ε, политропического коэффициента полезного действия ηПОЛ и приведенной относительной внутренней мощности

    (38)

    от приведенной объемной производительности

    (39)

    при различных значениях приведенных относительных оборотов

    , (40)
    где ρВС, zВС, TВС, QВС – соответственно плотность газа, коэффициент сжимаемости, температура газа и объемная производительность ЦН, приведенные к условиям всасывания; R – газовая постоянная вычисленная по формуле (3); zПР, RПР, TПР – условия приведения, для которых построены характеристики ЦН; Ni – внутренняя (индикаторная) мощность; n, nН – соответственно рабочая частота вращения вала ЦН и номинальная частота вращения.

    Основные параметры некоторых типов ЦН приведены в таблице 5 [2].
    таблица 5 – Основные параметры некоторых типов центробежных нагнетателей при номинальном режиме работы

    ТипЦН
    QН ,

    млн.м3/сут
    Давление (абс.), МПа
    ε
    Приведенные параметры
    nН

    мин-1

    pВС
    pНАГ
    ZПР
    RПР, Дж/(кг·К)
    TПР, К

    235-21-1
    18,3
    5,18
    7,45
    1,44
    0,888
    508,2
    288
    4800

    ГПА-Ц-6,3/76
    11,4
    5,14
    7,45
    1,45
    0,900
    508,2
    293
    8200

    ГПА-Ц-16/76
    32,6
    5,14
    7,45
    1,44
    0,888
    508,2
    288
    4900

    Н-16-76-1,44
    31,0
    5,18
    7,45
    1,44
    0,898
    508,2
    288
    6340

    650-21-2
    53,0
    4,97
    7,45
    1,45
    0,900
    501,4
    288
    3700

    650-22-2
    47,0
    4,97
    7,45
    1,45
    0,900
    501,4
    288
    3700

    CDR-224
    17.2
    4,93
    7,45
    1,51
    0,900
    490,5
    288
    6200

    RF2BB-30
    21,8
    4,93
    7,45
    1,51
    0,900
    490,5
    288
    6200

    RF2BB-36
    38,0
    4,93
    7,45
    1,51
    0,890
    510,1
    288
    4437

    PCL802/24
    17,2
    5,00
    7,45
    1,49
    0,900
    490,5
    288
    6200

    PCL1002/40
    45,0
    4,93
    7,45
    1,51
    0,900
    490,5
    288
    4670


    Одним из универсальных видов характеристик ЦН является приведенная характеристика по методике ВНИИГАЗа (рисунок 1).
    Порядок определения рабочих параметров следующий:

    1) По известному составу газа, температуре и давлению на входе в ЦН определяется коэффициент сжимаемости zВС;

    2) Определяется плотность газа ρВС и производительность нагнетателя при условиях всасывания QВС :

    ; (41)

    ; (42)

    Р исунок 1 – Приведенная характеристика центробежного нагнетателя по методике ВНИИГаза

    где mН – число параллельно работающих ЦН, определяемое из соотношения:

    , (43)

    QН– номинальная производи­тельность ЦН при стандартных условиях, млн.м3/сут.
    3) Задаваясь несколькими значе­нии­ями приведенных относитель­ных оборотов [n/nН]ПР с учетом формул (39) и (40) рассчитываются значения частоты вращения n и соответствующей приведенной объемной производительности QПР (таблица 6).
    Таблица 6 – Результаты расчета n и QПР



    , мин-1


    , м3/мин

    0,7









    …
    …
    …
    …

    1,1










    Полученные точки ([n/nН]ПР ; QПР ) наносятся на характеристику ЦН и соединяются огибающей линией (плавная кривая abcde на рисунке 1).

    4) Определяется требуемая степень повышения давления

    , (44)

    где pВС , pнаг – соответственно номинальное давление на входе и выходе ЦН.

    Проведя горизонтальную линию из значения ε, найдем точку пересечения A с кривой abcde. Восстанавливая из полученной точки перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью, находим QПР. Аналогично определяются ηПОЛ и [Ni/ρВС]ПР(рисунок 1). Значение QПР должно удовлетворять условию QПР ≥ QПР min, где QПР min – приведенная объемная производитель­ность на границе зоны помпажа (расход, соответствующий левой границе характеристик ЦН).

    5) Определяется внутренняя мощность, потребляемая ЦН

    , (45)

    где n – фактическая частота вращения ротора ЦН, определяемая с учетом выражения (39)

    . (46)

    6) Определяется мощность на муфте привода

    , (1.83)

    где NМЕХ – механические потери мощности в редукторе и подшипниках ЦН при номинальной загрузке (принимаются равными 1% от номинальной мощности привода).


    1. Вычисляется располагаемая мощность газотурбинной установки (ГТУ)

    , (47)

    где NeН – номинальная мощность ГТУ, кВт; KN – коэффициент технического состояния по мощности; Kt – коэффициент, учитывающий влияние атмосферного воздуха на мощность ГТУ; KУ – коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла KУ =0,985 (при ее отсутствии KУ=1,0); – коэффициент влияния относительной скорости вращения ротора силовой турбины ГТУ, обычно ; TВОЗД – расчетная температура атмосферного воздуха на входе в ГТУ, К; – коэффициент, учитывающий влияние высоты над уровнем моря, (таблица 7).
    1   2   3   4

    написать администратору сайта