Практическая работа. Трубопроводный транспорт нефти и газа.. Задача Определить теплоту сгорания и плотность газообразного топлива, имеющего следующий состав (% по объему)

Название	Задача Определить теплоту сгорания и плотность газообразного топлива, имеющего следующий состав (% по объему)
Дата	23.01.2023
Размер	207.74 Kb.
Формат файла
Имя файла	Практическая работа. Трубопроводный транспорт нефти и газа..docx
Тип	Задача #900882
страница	3 из 3

1 2 3

Задача 12.

Определить необходимый подогрев газа для предотвращения гидратообразования и рассчитать теплообменник при следующих данных: Q_o=21000 м³/ч, р_н=4 МПа (абс.), p_к=0,5 МПа (абс.) [Error: Reference source not found].

Решение

1. Определим величину необходимого подогрева газа, считая, что точка росы газа, поступающего на ГРС, равна 0ºC. Промежуточные значения давления и температур при начальных температурах 0; 2; 4; 6 ºC приведены в табл. 8.3[Error: Reference source not found]. По данным приведенной таблицы на графике зависимости W_Ou = f(t,p) построены кривые изменения влагосодержания насыщенного газа при дросселировании для различных начальных температур, (рис. 8.11 [Error: Reference source not found]). Из рассмотрения рисунка следует, что при подогреве газа на 4°С минимум кривой совпадает с начальной абсолютной влажностью насыщенного газа, поэтому минимальный подогрев, предотвращающий выпадение конденсата, составляет 4°C. Если газ подогреть на 6°C, то минимуму кривой будет соответствовать относительная влажность, равная:

φ=0,165/0,187 = 0,88,
а относительная влажность газа, выходящего из ГРС, составит

φ =0,165/0,325 = 0,47

Таким образом, температуру подогрева газа можно принять Δt=6°С.

2. Рассчитаем поверхность нагрева теплообменника. Первоначально определим количество теплоты Q, необходимой для нагрева газа:

Таблица 8.3. Промежуточные значения давления и температуры при дросселировании газа от 4 до 0,5 МПа и различных начальных температурах (0; 2; 4 и 6°0C)

Давление, МПа (абс)	Температура газа, ºС
4	0	2	4	6
3,5	-2,75	-0,75	-1,25	3,25
3	-5,5	-3,5	-1,5	0,5
2,5	-8,25	-6,25	-4,25	-2,25
2	-11	-9	-7	-5
1,5	-13,75	11,75	-9,75	-7,75
1	-16,5	-14,5	-12,5	-10,5
0,5	-19,25	-17,25	-15,25	-13,25

0,73·2,5·10³·6 = 63875Вт = 64 кВт,

где Q₀ — расход газа, м³/ч; ρ_о — плотность газа при нормальных условиях, равная 0,73 кг/м³; с_p — массовая теплоемкость газа при постоянном давлении, кДж/(кг·град), равная 2,5.

Для установки принимаем теплообменник ВНИИгаза. Коэффициент теплопередачи теплообменника k=175...230 Вт/(м²·град). Среднюю логарифмическую разность температур рассчитаем при следующих температурах греющей воды: t_г=85ºC, t_охл=50ºC. В этом случае при противотоке большая и малая разности температур будут соответственно равны:

Δt_б=85-6=79°C; Δt_м=50-0=50ºC;

= 63ºC.

Необходимая площадь поверхности теплообменника равна:

F=Q/k·Δt_cp=64000/230·63=4,42 м².

Принимаем теплообменник конструкции ВНИИгаза с площадью поверхности нагрева 5 м²[Error: Reference source not found].

1 2 3