СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
АВО m каждого типа и рассчитываются требуемые производительности
одного аппарата каждого типа по теплоотводу Q1 |
и по газу M1: |
Q1 Q0 / m ; M1 M / m . |
(33) |
Принимаемые к рассмотрению АВО должны иметь рабочее давление, соответствующее давлению на выходе КС.
2.Проверка принятого количества АВО по температуре охлаждающего воздуха t2в
t |
|
t |
|
Q |
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
2в |
1в |
V |
|
|
C |
|
|
|
|
в |
рв |
|||
|
|
|
в |
|
|
||
(34)
где Vв - общий объемный расход воздуха, подаваемого всеми вентиляторами одного АВО, м3/с;
Срв – теплоемкость воздуха при барометрическом давлении Ра и t1в, Дж/(кг К);
ρв- плотность воздуха на входе в АВО, кг/м3;
|
|
|
1,293 Р |
|
|||
|
1 3,67 10 |
|
|
а |
|||
|
в |
|
3 |
t |
|
0,1013 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1в |
|
|
(35)
Предварительно принятое количество АВО остается в силе при t2в >t1. Если для некоторого типа АВО данное условие не соблюдается, количество аппаратов в этом случае увеличивается на один и расчет повторяется до получения необходимого соотношения между t2в и t1.
3.Проверка принятого количества АВО по поверхности теплопередачи одного АВО. Требуемая поверхность теплопередачи Fр:
|
|
|
|
1 |
F |
|
|
Q |
|
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
p |
K |
|
|
|
|
p |
||
|
|
|
|
|
(36)
где Кр - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К );
Q Q |
|
1 |
0 |
1 |
|
принимаемый по приложению 7,
m' ; |
(37) |
m’ - скорректированное в п.3 количество АВО;
|
|
|
1 |
|
Q |
t |
|
t |
|
|
|
t |
|
|
t |
|
|||||
1 |
|
|
2 B |
t |
|
t |
|
2 |
1B |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ln |
1 |
|
2 B |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1B |
|
||||
|
|
|
1 |
|
1 1 |
i 1 |
||||||||||
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;
(38)
(39)
(40)
где i - число ходов газа в аппарате; |
|
|
||||
1 |
- поправка, определяемая по приложению 10, в зависимости от |
|||||
параметров R и Р; |
|
|
|
|
||
|
R |
|
t1 t2 |
; |
(41) |
|
|
t |
|
t |
|||
|
|
|
2 B |
1B |
|
|
|
13 |
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
P |
t |
|
t |
|
2 B |
1B |
|
|
|
||
|
|
t |
t |
|
|
1 |
1B |
Проверка выполняется при выполнении условия:
(42)
F F |
F |
|
P |
|
|
(43)
где F - фактическая поверхность теплопередачи (для данного типа АВО), увеличенная согласно [4] на 10% с учетом возможного выхода из строя отдельных вентиляторов и загрязнения поверхностей теплообмена, м; F - допустимое расхождение между FР и F (может быть принято равным 5% от F), м.
Если данное условие не соблюдается, то расчет повторяется с измененным значением t2: при FР > F t2 следует увеличить, при FР < F - уменьшить.
4.Расчет гидравлического сопротивления АВО по ходу газа Р в МПа (движение газа - в зоне квадратичного закона сопротивления).
|
|
|
|
10 |
6 |
|
2 |
|
|
10 |
6 |
|
|
|
|
l |
|
|
2 |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
M |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
d |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2ln |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,74 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(44)
где ω - средняя скорость газа в трубах АВО, м/с; ρ -плотность газа при давлении на входе в АВО и средней темпе-
ратуре газа в АВО, кг/м3; |
|
|
M - сумма коэффициентов местных сопротивлений (приложение 7); |
||
l - длина труб АВО, м; |
|
|
d - внутренний диаметр труб, м; |
|
|
- эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб (в |
||
расчетах принимать =2 10-4 м), м; |
|
|
|
M |
(45) |
|
||
m' s |
||
S - площадь сечения одного хода труб АВО со стороны газа, м2. Полученное значение Р должно удовлетворять условию:
где
|
P |
н |
-
|
P 1,2 |
|
P |
|
P |
или |
|
P 1,2 |
|
P |
к |
|
н |
|
|
доп |
|||||
нормативные |
[4] |
|
потери |
|
давления |
|||||
(46)
в нагнетательных
коммуникациях КС (приложение 4), МПа;
Pк - расчетные потери давления в нагнетательных коммуникациях КС МПа;
Pдоп = 0,015 - 0,02 МПа.
При невыполнении данного условия необходимо либо принять другой тип и количество АВО, либо пересмотреть технологическую схему КС.
5.Определение энергетического коэффициента Е. Энергетический коэффициент используется для сравнения эффективности работы теплообменной аппаратуры и представляет собой отложение количества
14
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
переданного тепла к затратам энергии на преодоление гидравлических сопротивлений теплообменника.
|
Q |
|
K |
p |
F |
|
|
E |
0 |
|
|
p |
|
(47) |
|
N |
|
|
P M |
|
|||
|
V |
H |
10 |
6 |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
в |
|
|
m' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где N - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений со стороны поверхности теплопередачи, Вт;
H - полный напор, развиваемый вентиляторами АВО, Па.
6.Выбор оптимального типа и количества АВО. Основным критерием оптимальности в данном случае является минимум приведенных затрат по установке охлаждения газа. При отсутствии экономических данных по АВО за критерии оптимальности для ориентировочной оценки могут быть приняты энергетический коэффициент Е и металловложения в установку АВО G .
Тип и, соответственно количество АВО, которым отвечают Емах и Gmin являются оптимальными.
Уточнение количества АВО по экстремальным условиям эксплуатации аппаратов. Таковыми условиями являются: абсолютная максимальная температура наружного воздуха в районе расположения КС и июльская температура грунта на глубине заложения газопровода.
4. ПОДБОР ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ
Методика определения числа масляных пылеуловителей изложена в [4]. Потребное количество пылеуловителей циклонного (мультициклонного) типа определяется следующая образом. Первоначально уточняется рабочее давление пылеуловителя (оно равно давлению газа на входе КС). Затем по характеристике пылеуловителя (приложение 6) определяются его минимально и максимально допустимые производительности Qmin и Qmax. При отличии плотности транспортируемого газа при стандартных условиях от 0,75 кг/м3 полученные значения Qmin и Qmax корректируются по приложению 10. По уточненным значениям производительностей определяется потребное число пылеуловителей таким образом, чтобы при отключении одного из аппаратов, нагрузка на оставшиеся в работе не выходила за пределы их максимальной производительности Qmax , а при работе всех аппаратов - не выходила за пределы минимальной производительности Qmin. При этом в любом режиме работы общие потери давления на стороне всасывания КС не должны превышать нормативных величин (приложение 8).
Количество пылеуловителей находим по формуле:
15
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
|
n |
|
|
Qкс |
|
, шт |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
min |
Qmax |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
кс |
, шт |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
max |
Q |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
и |
n |
- максимально и минимально допустимое количество |
|||||||||||||
min |
max |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
пылеуловителей, шт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
млн.м |
3 |
|
. |
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сут |
|||
- суточная производительность КС, |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
кс |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
|
|
Q |
- минимальная и максимальная производительности |
|||||||||||||
max , |
min |
||||||||||||||||
|
|
|
|
млн.м3 |
сут. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пылеуловителей, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(48)
(49)
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА КС И ИХ РАССТАНОВКА ПО ТРАССЕ МГ
Число КС и их размещение по трассе должны обеспечивать транспорт газа в заданном объеме, возможность реализации максимальной пропускной способности и работу оборудования и всего газопровода с максимальной эффективностью. В некоторых случаях может оказаться экономически целесообразным при определении числа КС и их расстановке учитывать необходимость покрытия часовой неравномерности потребления газа. Прежде всего, это касается длины последнего участка.
Как было показано, максимальная эффективность работы МГ достигается при максимальном давлении газа на выходе КС, т. е. станции следует разместить таким образом, чтобы давление на входе КС позволяло при максимальном использовании располагаемой мощности ГПА получить максимальное давление на выходе станции. Повышение эффективности работы МГ объясняется двумя причинами. Во первых, при перемещении КС к началу трубопровода повышается давление газа на входе в станцию, что приводит к снижению объемной производительности на входе в компрессоры и, как следствие, к повышению степени сжатия КС. Во вторых, повышение давления газа в участке приводит к уменьшению его объема, следовательно, к снижению скорости течения газа и потерь давления на преодоление сил трения.
При прочих равных условиях длина участка зависит от перепада давления в нем и поэтому будет различна для участков между КС и для конечного участка. Для определения длин участков воспользуемся уравнением пропускной способности:
16
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
2 |
D |
5 |
|
|
l |
|
|
c |
|
|
||
K |
2 |
|
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
Q |
|
|||
P |
2 |
|
|
1 |
|
z |
|
|
|
c |
2 |
D |
5 |
|
P |
2 |
P |
2 |
|
l |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
||||||
|
Q |
|
|
||||||||
|
|
|
|
zT |
|
||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;
(50)
(51)
где индекс к относится к конечному участку газопровода.
Расстояние между КС при P1 = Рmах зависит от давления в конце участка, т. е. в конечном счете, от степени сжатия установленных на станции компрессоров. Степень сжатия КС и компрессоров следует определять из условия полного использования располагаемой мощности ГПА.
Определим во сколько раз длина последнего участка больше длины промежуточных участков
l |
|
P |
2 |
P |
2 |
|
z |
|
T |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
K |
|
K |
K |
||||
|
|
|
|
|
||||||
l |
|
|
P |
2 |
P |
2 |
|
|
zT |
|
K |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|||
|
P |
2 |
P |
2 |
|
|
|
||||
1 |
K |
||||
|
|||||
P |
2 |
P |
2 |
|
|
||
1 |
2 |
||
.
(52)
Так как в дальнейшем длины участков будут уточняться, то вторым сомножителем в (52) можно пренебречь.
Зная длину всего МГ L и длины участков можно определить теоретическое число КС n0
n |
|
L l |
K |
|
|||
|
|
|
|
0 |
|
l |
|
|
|
|
1
L l l
1
.
(53)
Теоретическое число КС, как правило, получится в виде неправильной дроби и появляется проблема округления этой величины.
Округление в меньшую сторону приведет к снижению пропускной способности МГ и при недопустимости этого по условиям заказчика потребуется сооружение лупингов на всех участках газопровода, что при эксплуатации создаст дополнительные трудности.
При округлении числа КС в большую сторону пропускная способность МГ возрастет, что хорошо с точки зрения покрытия сезонной неравномерности потребления газа.
Чаще всего число КС округляется в большую сторону. После округления числа станций необходимо уточнить длины участков. Для этого воспользуемся уравнением (54):
17
| 05_Холера |
| 10.4. Исследование регистров |
| 1112 |
| 12 |
| 1568 |
| 1604248853606027 |
| 1673 |
| 17 |
| 1703 |
| 1719 |