Порядок техн.расчета маг.г/п
Целью режимно-технол. расчета г/п явл.решение след. задач:
-Опр. диаметра газопровода;
-Опр. необ. кол-ва КС и расст. их по трассе г/п;
-Расчет режимов работы КС;
-Уточненный гидравл. и тепл. расчет лин.участков и режимов работы и промежут. КС до конеч. пункта г/п
Для выполн. техн. расчета г/п необх.след. данные:
-Состав транспорт. природного газа;
-Годовая производ-сть г/п QГ, млрд.м3/г;
-Протяж-сть г/п , рельеф, климат. данные по трассе.
Опред.диаметра г/п и числа КС
1.Опр. основные физ. св-ва газа:
плотность газа при ст. условиях rСТ; относ. плотность газа по воздуху D;моляр. масса газа M;
псевдокрит. темп. TПК и давл. PПК; газ. постоянная R; Расчетное значение расхода газа (коммер. расход, млн.м3/сут)
kН = kРО × kЭТ × kНД – оценочный коэффициент пропускной способности г/п, kН=0,875¼0,992;
kРО – коэфф. расчет. обеспеченности потребителей, kРО =0,95;
kЭТ – коэфф. учета экстрем. температур, kЭТ=0,98;
kНД – оценочный коэфф. надежности г/п, завис.от длины и диаметра г/п, а также от типа нагнетателей, kНД =0,94¼0,99.
В завис. от QГ и раб. давления опр.ориентир.диаметр г/п В наст. время маг. г/п проектир. на раб. давление P=7,5 МПа. Проектир. г/п на раб. давление P=5,6 МПа произв-ся только для случаев соед. проектир. г/п с сист. существ. г/п такого же раб. давл.
DУ, мм | Годовая производительность QГ, млрд.м3/г | |
PНАГ=5,6 МПа PВС =3,8 МПа | PНАГ=7,5 МПа PВС =5,2 МПа | |
1,6 | 2,7 | |
4,0 | 6,0 | |
6,2 | 8,2 | |
8,7 | 14,0 | |
13,3 | 22,0 | |
20,2 | 32,0 |
Выбир.тип центроб. нагнетателя и привода. Полагая, что раб. давл. в г/п равно номин. давлению нагнетания ЦН, вычисл. толщина стенки г/п
DН – Прин. наружный диаметр г/п;
np –коэфф.надежности по нагрузке (np=1,1);
Вычисл. знач.толщины стенки dо округл. в бол.сторону до станд. величины d из сортамента труб, после чего опр. значение внутр. диаметра D.
-Рассч. ср. давление в лин. участке г/п.
-При P=PСР рассч. прив. темп. TПР и давление PПР, опр. коэфф. сжимаемости zСР и динам. вязкость газа m.
-Рассч. число Рейнольдса Re и коэфф. гидрав. сопрl
-Для расчета расст. между КС задаемся в первом приближении ориентир. значением ср. температуры
,
TН – нач. темп.на входе в лин. участок. В первом прибл. можно принять TН =293¼303 К (20¼30°C);
TО – темп. окр. среды на уровне оси г/п.
-Опр. давления в начале и в конце лин. участка г/п
-Опр. среднее ориент. расст. между КС
-Опр. число КС
кот.окр.до целого nКС
-уточн. расстояние между КС
Уточн. тепл. и гидравл. расчет участка г/п между двумя КС
Абс. давл. в конце участка г/п
В этом ур. величина l рассчит. с учетом коэфф. дин. вязкости m при ср. знач. темп. и давления.
Уточн. расчет участкаг/пвыполн. в след.порядке:
1.Прин. в качестве первого прибл.значения l и Zcp и Тср из предварительных вычислений.
2.Опр. в первом прибл. значение Рк .
3.По изв. знач. РН и Рк опр. ср. давление РСР.
4.Опр. средние прив. давление PПР и темп. TПР.
Для расчета кон.давл. во втором прибл. вычис. уточ. знач. Тср. Для этого будем исп. велич. ср.удельной теплоемкости Ср, эффекта Джоуля-Томсона D i и коэфф. а t, вычисл. при найд. знач. Рср и Тср первого приближения.
Кср – ср. на участке общий коэфф.теплопередачи от газа в окружающую среду, Вт/(м2×К).
6.Во втором прибл. вычисляются PПР , TПР , m и Zcp.
7.Опр. значения Re, lТР и l.
8.Опр. кон. давление PК во втором приближении.
9.Если получ. результат отл. от предыдущего прибл. более, чем на 1 %, имеет смысл уточнить расчеты, выполняя третье приближение, начиная с пункта 3. Если результат удовлетворяет требованиям точности расчетов, переходим к след. пункту.
10.Уточ.ср. давление PСР.
Опр. кон. темп. газа
Расчет режима работы КС
Исх.данными для расчета режима работы КС
-Давл. и темп. газа на входе в КС (равные уточн. знач. давл. и темп. в конце линейного участка);
-Темп. окружающего воздуха ТВОЗД ;
-Газовая постоянная R.
Для выбр. типа привода и центроб. нагнетателя по их паспортным данным необходимо знать:
-QНОМ – ном. производительность при ст.условиях;
-NeH – ном. мощность ГТУ;
-nН – ном. частоту вращения вала ЦН;
-nmin, nmax – диапазон возм. частот вращ.ротора ЦН;
-приведенную характеристику ЦН.
Расчет режима работы КС выпол. в след.порядке:
-Опр. знач.давл.и темп. газа на входе в ЦН. По изв.составу газа, темп. и давл. на входе в ЦН опр. коэф. сжимаемости zВС;
-Опр. плотность газа rВС и произв-сть нагнетателя при условиях всасывания QВС.
-Опр. треб. степень повышения давления e.
-По униве. прив. характеристике ЦН опр.значения QПР, hПОЛ и [Ni /rВС]ПР. Значение QПР должно удовлетворять условию удаленности от зоны помпажа, то есть QПР ³ QПР min.
-Опр. внутренняя мощность Ni, потребляемая ЦН
-Опр. мощность на муфте привода Ne.
-Вычисляется располаг. мощность ГТУ NeР
NeН – ном. мощность ГТУ;
kН – коэфф. тех. состояния по мощности;
kОБЛ – коэфф., учит. влияние системы противообледенения (при откл. системе kОБЛ=1);
kУ – коэфф., учит. влияние сист. утилизации тепла;
k t – коэфф., учит.влияние атм. воздуха на мощн.ГТУ;
TВОЗД, TВОЗДН –фактич. и ном. температура воздуха, К
Значения NeН, kН , kОБЛ , kУ , k t , TВОЗДН принимаются по справочным данным ГТУ.
-Производится сравнение Ne и NeP . должно выпол. условие Ne £ NeP. При невыполн. этого усл.следует увел. число mН и повт. расчет режима работы КС начиная с пункта
-Опред. темп. газа на выходе из ЦН
k – показатель адиабаты прир. газа, k=1,31.
Далее последов. рассч.остальные лин. участки и режимы работы КС.
PН=PНАГ - DPНАГ
PК=PВС + DPВС
Ж/д транспорт