курччас. Правила оформления контрольной работы

• Название: Правила оформления контрольной работы
• Анкор: курччас
• Дата: 24.01.2023
• Размер: 4.04 Mb.
• Имя файла: Metodicheskie_ukazania_k_kontrolnoy_rabote.doc
• Тип: Правила; #902616
• страница: 1 из 2

Методические указания к выполнения контрольной работы

«Проектирование узлов основного оборудования компрессорной станции»

1. 
   Правила оформления контрольной работы.
   

Работа должна быть выполнена в соответствии с действующими требованиями к ЕСКД. Контрольная работа выполняется в редакторе Microsoft Word. Допускаются незначительные исправления пастой черного цвета.

Объем работы должен состоять 10-20 полных страниц формата А4.

Наличие содержания, библиографического списка и нумерации страниц – обязательно. Ход решения расписывается максимально подробно.

Работы, не отвечающие вышеперечисленным требованиям, на проверку не принимаются.
2 Исходные данные

Исходные данные принимаются в соответствии с вариантами задания на контрольную работу, назначаемую согласно порядковому номеру в списке группы.
3 Расчетная часть контрольной работы

Контрольная работа содержит 2 задания:

• 
  задание № 1 «Расчет режима работы компрессорной станции»;
  
• 
  задание № 2 «Расчет основного технологического оборудования» (определение количества пылеуловителей и аппаратов воздушного охлаждения).
  

Вариант №1 – КС Бабаевская

1. Годовая производительность - 31 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 7,45 МПа (абс).

3. Давление на входе КС Бабаевская– 5,4 МПа (абс).

4. Температура газа на входе КС Бабаевская – 4 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 93,6; С2 – 2,76; С3 –1,23; nС4 – 0,37; nС5 – 0,07; N2 – 1,95; СО2 – 0,02.

6. Среднегодовая температура окружающего воздуха на КС Бабаевская – 2,5°С.

7. Высота расположения над уровнем моря на КС Бабаевская – 135 м.

Вариант №2 – КС Микуньская

1. Годовая производительность - 14 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 5,5 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Синдорская – 5,5 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Синдорская – 29 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 97,26; С2– 0,97; С3–0,26;

nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Протяженность участка между КС – 119 км.

7. Отбор газа на участке – нет.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Микуньская – минус 1,3 °С;

- на КС Синдорская – минус 1,3 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- КС Синдорская – 150 м;

- КС Микуньская – 130 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 4,8 °С.

Вариант №3 – КС Синдорская

1. Годовая производительность - 14 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 5,5 МПа (абс).

3. Давление на входе КС Синдорская - 3,5 МПа (абс).

4. Температура газа на входе КС Синдорская– 6 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 97,26; С2 –0,97; С3–0,26;

nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Среднегодовая температура окружающего воздуха на КС Синдорская – минус 1,3 °С;

7. Высота расположения над уровнем моря КС Синдорская – 150 м.

Вариант №4 – КС Приводинская

1. Годовая производительность - 31 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 7,45 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Урдомская – 7,45 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Урдомская – 29 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 93,6; С2 – 2,76; С3– 1,23;

nС4 – 0,37; nС5 – 0,07; N2 – 1,95; СО2 – 0,02.

6. Протяженность участка между КС – 138 км.

7. Отбор газа на участке – 3,18 млн. ст. м³ в сутки на 4 км от КС Урдомская.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Урдомская – 0,2 °С

- на КС Приводинская – 1,2 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Урдомская – 100 м;

- на КС Приводинская – 95 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 5,6 °С.

Вариант №5 – КС Урдомская

1. Годовая производительность - 33 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 7,45 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Микуньская- 7,45 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Микуньская– 30 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С – 97,26; С2 – 0,97; С3–0,26;

nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Протяженность участка между КС – 112 км.

7. Отбор газа на участке – 4,4 млн. ст. м³ в сутки на 3 км и 1,2 млн. ст. м³ в сутки на 4,6 км от КС Микуньская.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Микуньская – минус 1,3 °С;

- на КС Урдомская – 0,2 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Микуньская – 130 м;

- на КС Урдомская– 100 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 5,0 °С.

Вариант №6 – КС Нюксенская

1. Годовая производительность - 33 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 7,45 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Приводинская – 7,45 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Приводинская – 30 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 97,26; С2 –0,97; С3–0,26;

nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Протяженность участка между КС – 143 км.

7. Отбор газа на участке – нет.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Приводинская – 1,2 °С;

- на КС Нюксеницкая – 1,7 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Приводинская – 95 м;

- на КС Нюксеницкая – 140 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 5,6 °С.

Вариант №7 – КС Юбилейная

1. Годовая производительность - 14 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 5,5 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Нюксеницкая – 5,5 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Нюксеницкая – 29 °С.

5. Состав транспортируемого газа (% объемные): С1 – 97,26; С2 – 0,97; С –0,26;

nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Протяженность участка между КС – 155 км.

7. Отбор газа на участке – нет.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Нюксеницкая – 1,7 °С;

- на КС Юбилейная– 1,7 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Нюксеницкая – 140 м;

- на КС Юбилейная– 130 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 6,0 °С.

Вариант №8 – КС Грязовецкая

1. Годовая производительность - 31 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 7,45 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Юбилейная – 7,45 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Юбилейная – 29 °С.

5. Состав транспортируемого газа – С1 – 93,6; С2 – 2,76; С3 – 1,23; nС4 – 0,37;
nС5 – 0,07; N2 – 1,95; СО2 – 0,02.

6. Протяженность участка между КС – 146 км.

7. Отбор газа на участке – 2,1 млн. ст. м³ в сутки на 3 км от КС Юбилейная.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Юбилейная – 1,7 °С;

- на КС Грязовецкая – 2,2 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Юбилейная – 130 м;

- на КС Грязовецкая – 190 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 6,0 °С.

Вариант №9 – КС Мышкинская

1. Годовая производительность - 15 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 5,5 МПа (абс).

3. Давление на входе КС Мышкинская – 3,8 МПа (абс).

4. Температура газа на входе КС Мышкинская – 6 °С.

5. Состав транспортируемого газа – С1 – 97,26; С2 – 0,97; С3 – 0,26; nС4– 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Среднегодовая температура окружающего воздуха на КС Мышкинская – 2,8°С.

7. Высота расположения над уровнем моря на КС Мышкинская – 200 м.

Вариант №10 – КС Шекснинская

1. Годовая производительность - 14 млрд.м³ в год.

2. Рабочее давление в газопроводе - 5,5 МПа (абс).

3. Давление нагнетания КС Грязовецкая – 5,5 МПа (абс).

4. Температура газа на выходе КС Грязовецкая – 29 °С.

5. Состав транспортируемого газа – С1 – 97,26; С2 – 0,97; С3 – 0,26; nС4 – 0,08; nС5 – 0,02; N2 – 1,38; СО2 – 0,03.

6. Протяженность участка между КС – 125 км.

7. Отбор газа на участке – 3,4 млн. ст. м³ в сутки на 5 км от КС Грязовецкая.

8. Среднегодовая температура окружающего воздуха:

- на КС Грязовецкая – 2,2 °С;

- на КС Шексна – 2,2 °С.

9. Высота расположения над уровнем моря:

- на КС Грязовецкая – 190 м;

- на КС Шексна – 150 м.

10. Среднегодовая температура грунта на участке – 6,0 °С.

ЗАДАНИЕ № 1

Расчет режима работы компрессорной станции
Выполняется определение основных физических свойств перекачиваемого газа

Молекулярная масса смеси газов М_см, кг/кмоль

				(1)
где			молярная концентрация i-го компонента в смеси, доли единицы;
			молекулярная масса i-го компонента в смеси, кг/кмоль.

Плотность газовой смеси при стандартных условиях _ст, кг/ст.м³

(2)

Плотность смеси при нормальных условиях _н, кг/н.м³

(3)

Относительная плотность газа по воздуху, 

(4)

Псевдокритическая температура газа Т_пк, К

				(5)
где			критическая температура i-го компонента газа, К.

Определим псевдокритическое давление газа Р_пк, МПа

				(6)
где			критическая давление i-го компонента газа, МПа.

Определение низшей теплоты сгорания газовой смеси _{ }, МДж/ст.м³

				(7)
где			низшая теплота сгорания i-го компонента газа, МДж/ст.м3.

Для установки в цехе компрессорной станции газоперекачивающие агрегаты подбирают в зависимости от рабочего давления. В расчете используются следующие характеристики выбранного нагнетателя:

• 
  тип центробежного нагнетателя (полнонапорный или неполнонапорный);
  
• 
  к.п.д. привода в станционных условиях, _{ } , %;
  
• 
  номинальная частота вращения силовой турбины, n_н, об/мин;
  
• 
  коммерческая производительность нагнетателя при 20°С и давлении 0,1013 МПа, Q_н, млн ст. м³/сут.;
  
• 
  степень сжатия нагнетателя, ε;
  
• 
  политропический к.п.д. нагнетателя, _{ пол}, %.
  

Количество рабочих ГПА в ступени цеха, n

				(11)
где			производительность компрессорного цеха, млн ст.м3/сут.;
			коммерческая производительность нагнетателя, млн ст. м3/сут.

Полученное количество рабочих ГПА в ступени цеха округляют в большую сторону и назначают количество резервных агрегатов.

Далее определяют рабочую производительность нагнетателя Q_к, млн ст.м³/сут.

				(12)
где			число рабочих газоперекачивающих агрегатов.

_{Температуру газа на входе в компрессорный цех Твс, К, приравнивают к температуре в конце участка газопровода Т1, К. Далее определяют коэффициент сжимаемости газа при параметрах на входе в нагнетатель, z}вс

				(13)
где			приведенное давление, МПа;
			температурный коэффициент.

Приведенное давление P_пр, МПа

(14)

Температурный коэффициент _{ }

				(15)
где			приведенная температура, К.
				(16)

Газовая постоянная компримируемого газа R, Дж/кг·К

				(17)
где			газовая постоянная компримируемого газа, Дж/кг·К;
			относительная плотность по воздуху.

^{Плотность газа в условиях входа в нагнетатель γвс, кг/м}3

(18)

Объемная производительность нагнетателя при параметрах входа Q_об, м³/мин.

(19)

Задаемся частотой вращения ротора нагнетателя = 5 185 об./мин.

Приведенная объемная производительность Q_пр, м³/мин.

				(20)
где			номинальная частота вращения силовой турбины, об./мин.;
			принятая частотой вращения ротора нагнетателя, об./мин.

Приведенная частота вращения ротора, _{ }

				(21)
где			приведенный коэффициент сжимаемости;
			приведенная газовая постоянная, кг·м/кг·К;
			приведенная температура нагнетания, К;
			газовая постоянная, кг·м/кг·К.

Далее по приведенной характеристике нагнетателя определяют степень сжатия газа ε и политропический к.п.д _{ пол}.

Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем N_i, кВт

				(22)
где			относительная внутренняя мощность нагнетателя, кВт/(кг/м3).

Мощность на муфте привода N, кВт

				(23)
где			механический КПД привода.

Далее проверяют условие удаленности режима работы нагнетателя от границы помпажа

				(24)
где			градиент удаленности режима
				(25)
где			минимальное значение приведенной объемной производительности, взятое из приведенной характеристики, м3/мин.

При отсутствии помпажа проверяется условие располагаемой мощности

				(26)
где			номинальная мощность, кВт.

Располагаемая мощность ГПА _{ }, кВт

				(27)
где			коэффициент, учитывающий допуск и техническое состояние газотурбинной установки, Кн = 0,92;
			коэффициент, учитывающий влияние противооблединения системы, Коб = 1;
			коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации, Ку = 0,99;
			коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха, Kt = 2,8;
			номинальная температура воздуха на входе в газотурбинную установку, К;
			расчетное давление наружного воздуха, МПа;
			расчетная температура, К
				(28)
где	Та		среднегодовая температура окружающего воздуха, К;
	δТа		поправка на изменчивость климатических параметров и местный подогрев наружного воздуха на входе ГПА; δТа = 5 К.

Далее проверяют условие нормальной работы ГПА

(29)

Давление нагнетания P_вых, МПа

(30)

Температура газа на выходе из нагнетателя Т_вых, К

				(31)
где			повышение температуры газа при компримировании, К
				(32)

^{Расход топливного газа qтг, тыс.ст.м}3

				(33)
где			номинальный расход топливного газа, тыс ст. м3
				(34)
где			номинальный эффективный к.п.д. ГТУ;
			низшая теплота сгорания топливного газа, ккал/ст.м3,  =7987,4 ккал/ст.м3.

Аналогично рассчитываются каждый газоперекачивающий агрегат в группе, установленный на компрессорной станции.
ЗАДАНИЕ № 2