Проектирование и эксплуатация компрессорной станции - StudentLib. Месторасположение
 Скачать 4.17 Mb.
|
|
Введение Основное предназначение компрессорных станций газопроводов - сообщение газу энергии путем сжатия его до определенного давления. Приобретенная газом энергия в последующем расходуется на преодоление газовым потоком гидравлического сопротивления трубопроводов. Компрессорные станции (КС) являются одним из основных объектов газотранспортных систем. На них приходится порядка 25% всех капиталовложений в системы транспорта газа и 60% всех эксплуатационных расходов по этим системам. Компрессорные станции представляют собой совокупность относительно разнородных объектов, функционально подчиненных друг другу. Это - основные и вспомогательные технологические установки по транспорту газа, вспомогательные системы, обеспечивающие всю КС и ее технологические установки энергией, водой, тепловой энергией, связью и т.д., а также подсобно-производственные и административно-бытовые помещения, вспомогательные объекты. Общие технико-экономические показатели КС в основном определяются типом, количеством и техническим состоянием компрессорных машин, осуществляющих непосредственный транспорт газа, и приводящих их двигателей. В силу отмеченного основное внимание при проектировании и эксплуатации КС уделяется газоперекачивающим агрегатам (ГПА) и их вспомогательным системам, определяющим эффективность работы ГПА. Надежность и экономичность транспорта газа в значительной мере определяются надежностью и экономичностью КС. Поэтому проектирование и эксплуатация компрессорных станций должны осуществляться с учетом современных достижений науки и техники и перспектив развития районов расположения станций. 1. Определение исходных расчётных данных В таблице 1 приведены состав и характеристики газа Уренгойского месторождения. Таблица 1
Метан  Этан  Пропан  Бутан Пентан +высш.Двуок.Углер.  Азот +редкиеСерово- дород
Расчетную температуру грунта, определим как среднегодовую температуру грунта на глубине заложения трубопровода:   Среднегодовая температура на глубине 1,61м равна 5,5ºС. Газовая постоянная:   Плотность транспортируемого газа:  ,где 1,205 - плотность воздуха при стандартных условиях (t = 20°C и Р = 0,1013 МПа). Динамическая вязкость газа (  ) определяется через приведенные значения давления и температуры: ;  ; ,  - приведенные давление и температура; ,  - давления, при которых определяются свойства и критическое давление газа; ,  - температуры, при которых определяются свойства и критическая температура газа. ,   ,   ; ; ; Коэффициент сжимаемости:  где: - приведенное давление; ;  Расчетная производительность КС  ;где:  - годовая производительность КС (газопровода) при стандартных условиях, ( ) ;где:  коэффициент использования пропускной способности газопровода коэффициенты, учитывающие запас пропускной способности газопровода для обеспечения газоснабжения соответственно в периоды повышенного спроса на газ и в периоды экстремально повышенных температур, приводящих к снижению мощности ГПА,  ,   коэффициент учитывающий запас пропускной способности газопровода на случай аварийных отказов линейной части газопровода и КС. ; тогда 2. Подбор основного оборудования компрессорного цеха К основному оборудованию КС относятся компрессорные машины и приводящие их двигатели. Каждый тип компрессорных машин имеет свою область рационального использования в зависимости от суточной производительности. При рассчитанной рабочей производительности  , а также из-за отсутствия необходимого числа близко расположенных источников тока, наиболее подходящим типом компрессорных машин являются центробежные нагнетатели.Рассматриваем нагнетатели с одноступенчатым или двухступенчатым сжатием (для полнонапорных - одноступенчатое сжатие). Из предоставленных ГПА, находим оптимальный вариант центробежных нагнетателей, которые будут удовлетворять условию:  ,где:  - производительность КС; - производительность нагнетателя;количество групп в интервале (2÷6).Важное условие для ГПА с центробежными нагнетателями - в расчетах режима работы агрегатов политропический к.п.д. нагнетателей должен быть не ниже 0,8. Например ГПА: ГТК-750-6 с ЦБН 370-14-1  2Узнаем, какое количество газа проходит через одну группу:  где n- количество групп  млн.м³/сутРабочая зона: 19,5·0,85=16,575 ,5·1,15=22,425 Данный ГПА может пропустить через себя требуемое количество газа. Аналогично применяем для других ГПА. Для каждого варианта и подварианта КС определяем число резервных машин, степень сжатия КС и удельные приведенные расходы на станции с учетом типа привода. Таблица 2
Для каждой марки предварительно выбранного нагнетателя рассматривается два подварианта КС - с одноступенчатым сжатием и двухступенчатым сжатием (для полнонапорных - с одноступенчатым). В итоге образуется несколько вариантов, из которых нужно будет выбрать более экономичный. Для каждого варианта и подварианта определяется число резервных машин, степень сжатия КС ε и удельные приведенные расходы по станции с учетом типа привода Ск. На основе значений ε и Ск рассчитывается комплекс  Совокупные затраты на одну КС -  в общем случае могут рассчитываться по формуле  где: Э - эксплуатационные расходы на станции, тыс.руб/год; К - капиталовложения в КС, тыс. руб Е - коэффициент, обратный сроку окупаемости капиталовложений,  Е=0,15  для объектов транспорта и хранения нефти и газа Эксплуатационные расходы на станции:  Капиталовложения в КС  где:  ,  - число рабочих и резервных ГПА на станции; ,  ,  ,  ,  - коэффициенты затрат на ГПА, другие объекты КСЧисленные значения коэффициентов. ГПА ГТК-5 с ЦБН 260-13-2 суточная подача  ;давление нагнетания  ;давление на входе 1й и 2й ступени сжатия соответственно  , ;Рассчитываем значение комплекса  : =385, =94, =249, =986, =4371вариант: одноступенчатое сжатие, n=3, nр=2  ; ; Степень сжатия:   тыс. руб/ годВариант 2 не рассматривается, так как количество агрегатов превышает число допустимо возможных. ГПА ГТ-750-6 с ЦБН 370-14-1 суточная подача  ;давление нагнетания ;давление на входе 1й и 2й ступени сжатия соответственно , ;Рассчитываем значение комплекса : =497, =122, =391, =1144, =5071вариант: одноступенчатое сжатие, n=2, nр=1  ; ; Степень сжатия:  вариант: двухступенчатое сжатие, n=4, nр=2  ; ; Степень сжатия:   .ГПА ГТН-6 с ЦБН Н-300-1,23 суточная подача  ;давление нагнетания ;давление на входе 1й и 2й ступени сжатия соответственно  , ;Рассчитываем значение комплекса : =520, =121, =336, =1400, =3555вариант: одноступенчатое сжатие, n=2, nр=1  ; ; Степень сжатия:   вариант: двухступенчатое сжатие, n=4, nр=2  ; ; Степень сжатия:   Таблица 3
Сравнив значения комплексов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
