ЭКСПЛУАТАЦИЯ УЗЛА ОДОРИЗАЦИИ ГАЗА НА ГАЗОРОСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ. Курсовой проект (Восстановлен). Обозначение и сокращение

Название	Обозначение и сокращение
Анкор	ЭКСПЛУАТАЦИЯ УЗЛА ОДОРИЗАЦИИ ГАЗА НА ГАЗОРОСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ
Дата	28.03.2023
Размер	1.2 Mb.
Формат файла
Имя файла	Курсовой проект (Восстановлен).docx
Тип	Документы #1021482
страница	6 из 7

1 2 3 4 5 6 7

2. Расчетная часть

2.1 Гидравлический расчет газопровода-отвода

Цель расчета: определение давления в конце газопровода-отвода.

Исходные данные:

Пропускная способность газопровода-отвода, q_сут, млн. м³/сут.	0,384
Начальное давление участка газопровода-отвода, Р_н, МПа Конечное давление участка газопровода-отвода, Р_к, МПа	2,2 2
Длина участка газопровода-отвода, L, км	0,5
Диаметр участка газопровода-отвода, D_н ∙ ,мм	1590
Среднегодовая температура грунта на глубине залегания газопровода-отвода, t_гр, ⁰С	11,8
Температура газа в начале участка газопровода-отвода, t_н , ⁰С	29
Коэффициент теплопередачи от газа к грунту, k, Вт /(м²⁰С)	1,5
Теплоемкость газа, с_р, ккал/(кг°С)	0,6
Состав газа приведен в таблице таблица 3.

Таблица 3- Состав и основные параметры компонентов газа месторождения

Компонент	Химическая формула	Концентрация в долях единицы	Молярная масса, кг/кмоль	Критическая температура, К	Критическое давление, МПа	Динамическая вязкость, кгс·с/м²х10^-7
1	2	3	4	5	6	7
Метан	СН₄	0,619	16,043	190,5	4,49	10,3
Этан	С₂Н₆	0,0055	30,070	306,0	4,77	7,5
Пропан	С₃Н₈	0,006	44,097	369,0	4,26	6,9
Продолжение таблица 3.
1	2	3	4	5	6	7
Бутан	С₄Н₁₀	0,0022	58,124	425,0	3,5	6,9
Двуокись углерода	СО₂	0,101	44,011	305,0	7,28	13,8
Азот	N₂	0,0002	28,02	126,0	3,39	16,6
Сероводород	Н₂S	0,2676	34,082	373,5	7,33	12,6

Для выполнения гидравлического расчета предварительно выполняем расчет основных параметров газовой смеси.

Определяем молекулярную массу газовой смеси, М_см, кг/кмоль

(2.1)
где а₁, а₂, а_n - объемная концентрация, доли единиц;

М₁, М₂, М_n- молярная масса компонентов, кг/кмоль.
М_см = 0,619 ·16,043 + 0,0055 · 30,071 + 0,006 · 44,097 + 0,0022 · 58,124 +

+ 0,101 · 44,011 + 0,0002 · 28,02 + 0,2676 · 34,082 = 24,06 кг/кмоль
Определяем плотность смеси газов, ρ, кг/м³

(2.2)
где М_см- молекулярная масса, кг/моль;

22,414 - объем 1 киломоля (число Авогадро), м³/кмоль.

Определяем плотность газовой смеси по воздуху, Δ

(2.3)
где  - плотность газа, кг/м³;

1,293 - плотность сухого воздуха, кг/м³.

Определяем динамическую вязкость газовой смеси, _см,кгс·с/м²

(2.4)

где ₁, ₂, _n, - динамическая вязкость компонентов газовой смеси, кгс·с/м², [таблица 3].

Определяем критические параметры газовой смеси, Т_кр.см, К, Р_кр.см., МПа

(2.5)
где Т_кр1, Т_кр2, Т_кр_n - критическая температура компонентов газовой смеси, К, [таблица 3].

(2.6)
где Р_кр1, Р_кр2, Р_кр_n - критическое давление компонентов смеси, МПа, [таблица 3].

Определяем среднее давление газа на участке газопровода,Р_ср, МПа

(2.7)
где Р_н - начальное давление на участке газопровода, МПа;

Р_к - конечное давление на участке газопровода, МПа

Определяем среднюю температуру газа по длине расчетного участка газопровода, t_ср,°С

(2.8)

(2.9)
где t_н - температура газа в начале расчетного участка, °С;

d_н - наружный диаметр участка газопровода, мм;

L - длина участка газопровода, км;

q_сут – пропускная способность участка газопровода, млн.м³/сут;

 - относительная плотность газа по воздуху;

С_р - теплоемкость газа, ккал/(кг°С);

k- коэффициент теплопередачи от газа к грунту, ккал/(м²ч°С);

е - основание натурального логарифма, е = 2,718.

Определяем приведенные температуру и давление газа,Т_приР_пр,

(2.11)

(2.12)

где Р_ср_. и Т_ср_. - соответственно средние давление и температура газа, МПаи К;

Р_кр.см_. и Т_кр.см_. - соответственно критические давление и температура газа,МПаи К.

Определяем коэффициент сжимаемости газа по номограмме в зависимости отР_пр и Т_пр,

Z = 0,98

Для определения пропускной способности газопровода или его участка при установившемся режиме транспорта газа, без учета рельефа трассы, пользуются формулой, q_сут, млн.м³/сутки.

, (2.13)

где d_вн– внутренний диаметр газопровода, мм;

Р_ни Р_к – соответственно начальное и конечное давления участка газопровода, кгс/см²;

λ – коэффициент гидравлического сопротивления (с учетом местных сопротивлений по трассе газопровода: трение, краны, переходы и т.д.). Допускается принимать на 5% выше λ_тр;

Δ – относительный удельный вес газа по воздуху;

Т_ср – средняя температура газа, К;

L- длина участка газопровода, км;

Ζ– коэффициент сжимаемости газа.

Из формулы (2.13) выражаем Р_к,, кгс/см²

(2.14)
Гидравлический расчет выполняем в следующей последовательности

Определяем число Рейнольдса, Re

(2.15)

где q_сут - суточная пропускная способность участка газопровода, млн.м³/сут;

D_вн - внутренний диаметр газопровода, мм;

 - относительная плотность газа;

 - динамическая вязкость природного газа; кгс·с/м².

Так как R_e>> 4000, то режим движения газа по трубопроводу турбулентный, квадратичная зона.
Коэффициент сопротивления трения для всех режимов течения газа определяется по формуле, λ_тр

(2.16)

где К_Э– эквивалентная шероховатость (высота выступов, создающих сопротивление движению газа), К_Э= 0,06 мм,

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления участка газопровода с учётом его усреднённых местных сопротивлений, λ ,

(2.17)
где Е - коэффициент гидравлической эффективности,Е = 0,95.

По формуле (2,14) определяем давление в конце участка газопровода-отвода.

Вывод: Полученное значение давления соответствует эксплуатационному на конечном участке газопровода, то есть на входе в ГРС.

1 2 3 4 5 6 7