Эксплуатация систем топливного и пускового газа. Диплом Тёма. Обозначения и сокращения
 Скачать 0.65 Mb.
|
Исходные данные:Пропускная способность участка газопровода, Qсут, млн.м3/сут. 64,1; Длина участка газопровода, L, км 168; Давление газа в начале участка газопровода, Pн, Мпа 6,65; Давление газа в конце участка газопровода, Pк, Мпа 4,85; Наружный диаметр газопровода, Dн, мм 1420; Толщина стенки трубы, δ, мм 15,7; Среднемесячная температура на глубине заложения участка газопровода, tгр, ˚С 4,5; Температура газа из предыдущей компрессорной станции, tн, ˚С 32; Теплоемкость газа, С, ккал/кг˚С 0,6;Коэффициент теплоотдачи от газа к грунту, К, ккал/кг час ˚С 1,5; Коэффициент гидравлической эффективности, Е 0,95; Коэффициент шероховатости трубы, Кэ 0,03. Таблица 5 –Состав и параметры компонентов природного газа
Молекулярная масса газовой смеси, Мсм, кг/моль  , (2.1)где а1, а2…аn – объемная концентрация компонентов газовой смеси, %; М1,М2…Мn – молекулярные массы компонентов газовой смеси, кг/моль.   кг/мольПлотность газовой смеси, ρсм, кг/м3  , (2.2)где Мсм – молекулярная масса газовой смеси, кг/моль; 22,4 – объемная 1кг/моль, число Авогадро.  кг/м3Относительная плотность газовой смеси по воздуху, Δ  , (2.3)где ρсм – плотность газовой смеси, кг/м3ρвозд – плотность сухого воздуха, кг/м3.  Среднее критическое давление смеси, Pср.кр, Мпа  , (2.4)где Р1,Р2,Рn – критические давления компонентов газовой смеси, Мпа.   МПаКритическая температура газовой смеси, Ткр.см, К  , (2.5)где Ткр.1 – критические температуры компонентов газовой смеси, К.   К Динамическая вязкость газовой смеси, μсм, кгс м2  , (2.6)где μ1, μ2…μn – динамическая вязкость компонентов газовой смеси, кгсּм2.   кгс/м2Определяем среднее давление на участке газопровода, Рср, Мпа  , (2.7)где Рн – начальное давление на участке газопровода, Мпа; Рк – конечное давление на участке газопровода, Мпа.  МПаСредняя температура газа на участке газопровода, tср, ˚  , (2.8) , (2.9)где tн – начальная температура газа на участке, ˚С; tгр – среднемесячная температура грунта на глубине заложения газопровода, ˚С; Км – коэффициент теплоотдачи от газа к грунту, ккал/кг час ˚С; Dн – наружный диаметр газопровода, мм; L – длина участка газопровода, км; Qсут – пропускная способность участка газопровода, млн.м3/сут; Δ – относительная плотность газа по воздуху;С – теплоемкость газа, ккал/кг˚С.   ˚С  , (2.10) КПриведенная температура газа, Тпр  , (2.11) Приведенное давление газа, Рпр,  , (2.12) Коэффициент сжимаемости газа по монограмме в зависимости от приведенных температуры и давления, z Z=0.93Число Рейнольдса, Re  , (2.13) , (2.14)где dвн – внутренний диаметр газопровода, мм; δ – толщина стенки трубы, мм.  мм Коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода, λтр  , (2.15)где Кэ – коэффициент шероховатости стенки газопровода; Rе – число Рейнольдса.  Коэффициент гидравлического сопротивления с учетом гидравлической эффективности газопровода, λ  , (2.16)где Е – коэффициент гидравлической эффективности газопровода, 1,05 – поправочный коэффициент, учитывающий местные сопротивления.  Из основной формулы гидравлического расчета проверяем давление в конце участка газопровода, Рк, МПа  , (2.17) МПаКонечная температура газа на участке газопровода, tк, ˚С  , (2.18) ˚С КВывод: Полученные величины конечного давления и температур соответствуют действительным значениям входного давления и температуры в компрессорный цех Волгоградского ЛПУМГ на 18.05.21г. Рк=4,84 МПа tк= 14,4 ˚С 2.2 Расчет режима работы компрессорного цеха Волгоградского ЛПУМГ Цель расчета: Определение режима работы центробежных нагнетателей: мощности на валу привода и удаленности от границ помпажа. Исходные данные: Производительность компрессорного цеха, Qсут, млн.м3/сутки 64,1; Давление газа на входе в компрессорный цех, Pн, Мпа 4,84; Температура газа на входе в компрессорный цех, Tвх, К 287; Относительная плотность газа по воздуху, Δ 0,57; Коэффициент сжимаемости газа, z 0,93; Число работающих агрегатов, N, шт 2; Фактическая частота вращения ротора нагнетателя, ηф, об/мин 5150; Механические потери привода, Nмех, КВт 100; Газовая постоянная по воздуху, R 286; Показатель политропы газа, 1,31. Газовая постоянная, R’  , (2.19)где R – газовая постоянная по воздуху, Дж/кг К; Δ – относительная плотность газа по воздуху.  млн. м3/суткиУдельный вес газа в стандартных условиях, ρст, кг/м3  , (2.20) кг/м3Плотность газа при всасывании в центробежный нагнетатель, ρвс, кг/м3  , (2.21)где Pвх – давление газа на входе в компрессорный цех с учетом потерь в обвязке, МПа; z – коэффициент сжимаемости газа; Tвх – температура газа на входе в компрессорный цех, К. Давление газа на входе в компрессорный цех с учетом потерь в обвязке, Pвх, Мпа  , (2.22)где Pн – давление газа на входе в компрессорный цех, МПа; 0,08 – потери давления газа в обвязке.  МПа кг/м3Коммерческая подача одного нагнетателя, Qн, млн.м3/сутки  , (2.23)где Qсут – суточная производительность компрессорного цеха, млн.м3/сутки; N – количество агрегатов в работе.  млн.м3/суткиОбъемная подача нагнетателя, Qоб, м3/мин  , (2.24) м3/минПриведенная объемная подача, [Qоб], м3/мин  , (2.25) где ηф – фактическая частота вращения ротора нагнетателя, об/мин; ηн – номинальная частота вращения ротора нагнетателя, об/мин.  м3/минПоказатели работы нагнетателя согласно газодинамической характеристике Н398-27-1Л ε = 1,37 Ni=14650 КВт ηпол = 0,85 где ε – степень сжатия нагнетателя; Ni – внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем; ηпол – политропный КПД. Мощность на валу привода, Nпр, КВт  , (2.26) КВтДавление газа после компримирования, Pвых, Мпа  , (2.27) МПаТемпература газа после компримирования, Tвых, К  , (2.28)где k – показатель политропы газа; Твх – температура газа на входе в компрессорный цех, К.  К ˚С |