АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Лінійна частина газопроводу

Читайте также:
  1. I. ВСТУПНА ЧАСТИНА
  2. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА
  3. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (25 хв)
  4. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (30 хв)
  5. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (30 хв)
  6. II. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ (33 хв)
  7. II.Основна частина
  8. II.Практична частина
  9. II.Практична частина
  10. III. Практична частина.
  11. III. Практична частина.
  12. V. Заключна частина.

 

Транспорт газу на далекі віддалі з місця видобутку до споживачів здійснюється по магістральних газопроводах (МГ), які є енерго- і капіталомісткими підприємствами. Ос­новні елементи МГ - компресорні станції (КС) і лінійна частина (ЛЧ).

Дільниця газопроводу між двома КС називається лінійною дільницею (ЛД). Основними параметрами ЛД є її пропускна здатність, яка вимірюється максимальною кількістю газу, що може бути перекачана по ЛД за одиницю часу.

Пропускна здатність газопроводу. Пропускна здатність лінійної дільниці газопроводу, взята при стандартних умовах і виміряна за добу, може бути обчислена з основного рівняння газопроводів

(24.1)

 

де — внутрішній діаметр труб, м; — довжина лінійної дільниці, м; — відносна густи­на газу за повітрям; — середня температура газу в трубах на дільниці, К; — ко­ефіцієнт надстисливості газу, визначений для середніх значень (по довжині дільниці) тиску і температури; — відповідно значення максимального початкового і мінімального кінцевого тисків на дільниці, Па; — коефіцієнт гідравлічного опору трубоп­роводу;

Середнятемпература газу в трубопроводі на дільниці може бути визначена на основі відомої залежності Щухова:

(24.2)

де — температура газу на початку дільниці, К; — зведена температура навколишнь­ого середовища, К, яка з врахуванням ефекту Джоуля-Томсона може бути записана у виг­ляді

(24.3)

 

— коефіцієнт дросель-ефекту Джоуля-Томсона; — середній тиск на дільниці газо­проводу.

(24.4)

- температура грунту в непорушеному тепловому стані;

(24.5)

- повний коефіцієнт теплопередачі від газу до навколишнього середовища, ккал/м2 • год • град; - зовнішній діаметр газопроводу, мм; - ізобарна тепломісткість га­зу, ккал/кг • град; - витрата газу, млн • м3/добу.

Залежність температури газу від довжини газопроводу може бути знайдена з формули

(24.6)

З врахуванням (24.6) на основі (24.2) можна одержати для середньої температури газу в газопроводі залежність

(24.7)

де — температура газу в кінці дільниці газопроводу.

Коефіцієнт надстисливості газу при середніх значеннях тиску і температури може бути визначений з номограм або за однією з наступних формул:

(24.8)



(24.9)

 

де =1-1,68 +0,78 +0,0107 ; , - зведені значення тиску і темпера­тури; — середньокритичні значення тиску і тем­ператури для даного складу газу.

Коефіцієнт гідравлічного опору газопроводу для зони змішаного тертя і шорстких труб при турбулентному режимі може бути знайдений за формулою ВИДІ газу

(24.10)

 

де - еквівалентна шорсткість труб, мм. Згідно з даними [1] = 0,03 mm.; Re — число Рейнольдса, яке можна обчислити за формулою

Re = 17,75·103 (24.11)

- абсолютна в'язкість, Па • с.

Залежність (24.1) не дає змоги однозначно виявити пропускну здатність дільниці газо­проводу, оскільки ряд параметрів правої частини залежить від витрати газу. Тому для виз­начення пропускної здатності слід застосовувати ітераційний алгоритм.

 

1. Задають тиски на початку і в кінці дільниці і початкову температуру газу діаметр газопроводу і його довжину а також фізичні властивості газу і

2. У першому наближенні довільно приймають значення витрат газу

3. Обчислюють середній тиск і середню температуру газу (24.4) і (24.2).

4. Знаходять коефіцієнт надстисливості газу (24.8) і (24.9).

5. Шукають число Рейнольдса (24.11).

6. Визначають коефіцієнт гідравлічного опору (24.10).

Для врахування втрат в місцевих опорах і гідравлічної ефективності газопроводу вно­сять поправку

= 1,05

7. Уточнюють пропускну здатність газопроводу (24.1).

8. Якщо абсолютне значення різниці задовільняє необхідну точність розра­хунків то процес закінчують. В іншому випадку повертаються до п.З, задавшись новим (обчисленим у п.7) значенням витрати газу.

Значно спрощується методика визначення пропускної здатності газопроводу за умови, якщо рух відбувається в зоні шорстких труб при турбулентному режимі. В цьому випадку коефіцієнт гідравлічного опору не залежить від числа Рейнольдса і основне рівняння газо­проводів набуває вигляду

(24.12)

де - коефіцієнт, що враховує відхилення режиму руху газу від зони шорстких труб і виз­начається з графіків (рис.24.1).

‡агрузка...

Для виявлення межі між зоною змішаного тертя і зоною шорстких труб при турбулент­ному режимі знаходять граничне число Рейнольдса

(24.13)

Якщо Re > то можна використовувати залежність (24.12), взявши при цьому = 1.

У загальному випадку при наближеному обчисленні можна вважати, що середня тем­пература газу в трубопроводі = 1/3 + 2/3 і алгоритм розрахунку такий.

1. Визначають середній тиск (24.4) і знаходять коефіцієнт настисливості газу (24.8) або (24.9).

Рис. 24.1. Визначення коефіцієнта режиму

2. Приймаючи = 1, знаходять пропускну здатність (24.12).

3. За обчисленим значенням витрати газу (п.2) і заданим діаметром газопроводу знаходять ко­ефіцієнт з графіка (див.рис.24.1).

4. Уточнюють пропускну здатність з врахуван­ням режиму руху

При розрахунках газопроводів з пересіченним профілем траси в формулах (24.1) і (24.12) замінюють кінцевий тиск його зведеним значен­ням та істинну довжину її зведеним значенням Вказані зведені величини визначають за форму­лами:

 

(24.14)

(24.15)

 

де - різниця геодезичних відміток кінця і початку траси газопроводу; - геодезичні відмітки початку і кінця /-Ї нахиленої дільниці газопроводу та її довжина.

Складні газопроводи. З метою збільшення пропускної здатності газопроводу виникає необхідність прокладки лупінгу- Відношення пропускної здатності газопроводу після її збільшення до початкової величини Q називають ступенем збільшення пропускної здат­ності

(24.16)

 

При заданому ступені збільшення пропускної здатності та відомих внутрішніх діаметрах магістралі і лупінгу його відносна довжина може бути знайдена з формули

(24.17)

Збільшення пропускної здатііості (відносне) в результаті прокладки лупінгу відомої до­вжини і діаметра може бути обчислене зі залежності

(24.18)

 

Якщо лупінг прокладається, щоб підняти тиск в кінці газопроводу з до , то в цьо­му випадку доижина лупішу (відносна)

(24.19)

 

де - еквівалентний діаметр газопроводу з лупінгом.

 

Під еквівалентним діаметром складної системи газопроводів розуміють діаметр такого простого газопроводу, який при рівній з системою довжині мав би ту ж пропускну здатність. Для визначення еквівалентного діаметра газопровод!» (при умові, що рух газу проходить в зоні шорстких труб при трубу леї Ітному режимі) існують рекурентні формули:

при паралельному з'єднанні газопроводів

+ ... ; (24.20)

 

при послідовному з'єднанні ділі.ниць газопроводу

+ ... , (24.21)

 

де ... - довжини кожної з дільниць сталого діаметра; - загальна довжина,

4-... .

Залежності (24.20) і (24.21) дають змогу визначити еквівалентний діаметр довільної складної системи газопроводів.

Гідравлічна ефективність. Гідравлічна ефективність характеризує процес старіння га­зопроводу. Вона характеризується коефіцієнтом гідравлічної ефективності, який представ­ляє собою відношення фактичної пропускної здатності газопроводу на певний момент часу його експлуатації до її проектного значення,

(24.22)

Значення фактичної і проектної пропускної здатності в (24.22) повинні бути визначені при однакових параметрах режиму. Тому, використовуючи (24.1), одержуємо

(24.23)

де -теоретичне (проектне) і фактичне значення коефіцієнта гідравлічного опору.

Для визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності проводять обстеження газопро­воду, в результаті якого вимірюють при стаціонарній роботі газопроводу монохронно тиски на початку і в кінці газопроводу, температури на початку і в кінці газопроводу, температуру навколишнього середовища та фактичну витрату газу. Крім цього, вважа­ються відомими всі геометричні параметри газопроводу і склад газу, що транспортується. При наявності вказаних вимірів розрахунок ведуть в такому порядку.

1. Визначають число Рейнольдса з (24.11).

2. Знаходять теоретичне значення коефіцієнту гідравлічного опору з (24.10).

3. Шукають середній тиск з (24.4).

4. Обчислюють середню температуру з (24.7).

5. Знаходять коефіцієнт надстисливості газу при середніх тиску та температурі з (24.8) або (24.9)

6. Визначають фактичне значення коефіцієнта гідравлічного опору

(24.24)

7. Знаходять коефіцієнт гідравлічної ефективності з (24.23).

Обстеження газопроводів показують, що коефіцієнт гідравлічної ефективності протягом значного проміжку часу змінюється за законом, близьким до експоненціального,

(24.25)

де - початкове значення коефіцієнта ефективності (при =0); - коефіцієнт старіння газопроводу.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.031 сек.)