практическая работа трубопроводный. Задача 1 Определить пропускную способность участка мг длиной l 1002n
 Скачать 92.23 Kb.
|
|
Задача № 1 Определить пропускную способность участка МГ длиной l = (100+2n٭) километров и внутренним диаметром D = (1400-10n) миллиметров. Давление и температура газа в начале участка Р1 =(7,36 – 0,045n) МПа и Т1 = (290 – 0,5n) К. Давление в конце участка Р2 = 5,0 МПа. Температура грунта Т0 = (273 + 0,27n). Транспортируется газ с относительной плотностью Δ =(0,56 + 0,03n). n٭ - номер варианта студента. Исходные данные l = 142 км D = 1190 мм Р1 = 6,415 МПа Т1 = 279,5 К Р2 = 5,0 МПа Т0 = 278,67 К Δ = 1,19 I. Расчет пропускной способности участка газопровода. Так как температура газа в конце участка Т2 – величина неизвестная, то среднюю температуру газа в участке определим методом последовательных приближений. В первом приближении задаемся Т2 = Т0 = 278,67 К. 1. Средняя температура газа в участке газопровода Тср определяется как:  ,где Т1 и Т2 – температура газа соответственно в начале и в конце участка, К.  ,Среднее давление газа в участке газопровода Рср:  ,P1 и Р2 – абсолютное давление газа соответственно в начале и в конце участка, МПа; Примем атмосферное давление Ра = 0,1 МПа, тогда Р1 = 6,415 МПа, Р2 = 5,0 МПа  ,2. Определим физические характеристики газа: Плотность газа при стандартных условиях ρст, кг/м3 :  ,где Δ – относительная плотность газа.  Критические значения давления Ркр и температуры Ткр :  МПа; , К. МПа; К.Приведенные значения давления Рпр и температуры Тпр :  МПа; К. МПа; К.Значение функции, учитывающей влияние температуры на коэффициент расширения газа τ:   Тогда коэффициент сжимаемости газа z определится как:   Динамическая вязкость газа η:    Пас.Удельная теплоемкость газа ср:  кДж/(кгград) кДж/(кгград).Зная значение удельной теплоемкости, определим коэффициент Джоуля-Томсона Di:   4,98 К/МПа.3. Расчет гидравлического режима течения газа. Предположим, что газ течет в квадратичном режиме, тогда приняв значение эквивалентной шероховатости kэ = 0,03мм, определим коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода:  где D – внутренний диаметр трубопровода, мм.  Расчетное значение коэффициента гидравлического сопротивления λр :  где Е – коэффициент гидравлической эффективности участка. В соответствии с ОНТП примем Е=0,95, тогда  Производительность участка газопровода определим по формуле:  , млн. м3/сут, (1)где с =  - коэффициент, объединяющий постоянные величины: Тст = 293 К и Рст = 0,1013 МПа – стандартные значения температуры и давления; RВ = 287 Дж/(кг·град) – газовая постоянная воздуха; l – длина участка, км.С учетом переходных коэффициентов для получения размерности [Q] = млн. м3/сут, значение с составляет 105,087.  млн. м3/сут.Определяем значение переходной производительности Qп  , млн. м3/сут,где D – внутренний диаметр газопровода, м;  млн. м3/сут.Так как Q1 > Qп , то режим течения газа – квадратичный. 4. Расчетное значение средней температуры газа в участке Тср1 определим из уравнения:  где l – длина участка, км ;  ,k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К), М – массовая производительность газопровода, кг/с. D – внутренний диаметр газопровода, м;   кг/с.Примем k = 1,5 Вт/(м2К) и найдем значение показателя a  1/км.Определим Тср1   К.5. Оценим сходимость предположенного и рассчитанного значений средней температуры  К.Сходимость неудовлетворительная и требуется уточнение значений Тср. Таблица 1 Результаты расчетов.
Во втором приближении сходимость удовлетворительна - 0,06 < 1. По данным второго приближения рассчитываем пропускную способность газопровода (1):  млн. м3/сут. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, К