3 Расчет конечного давления компрессорной станции
Найдём число Рейнольдса по формуле (18):
(18)
При Re до 2200 – режим течения ламинарный;
При Re от 2200 до 4000 – режим течения переходный;
При Re свыше 4000 – режим течения турбулентный.
По формуле (16) найдём коэффициент гидравлического сопротивления:
Расчет конечного давления компрессора производится по формуле (19):
(19)
Должно
выполняться условие
4 Расчет пропускной способности части трубопровода от точки отвода до грс
Исходные данные для данного расчета:
Рн = … МПа за начальное давление принимаем конечное давление в точке отвода;
Рк = … МПа – конечное давление;
Pкр = … МПа – критическое давление;
Tср = … К – средняя температура;
L2 = … км – длина данного участка;
– относительная
плотность газа по воздуху.
Пропускная способность рассчитывается по формуле (8):
где z – коэффициент сжимаемости, рассчитывается по формуле (9):
где
приведенное давление
и усредненное давление
рассчитываются соответственно по
формулам (10) и (11):
Так
же, как и в первой части, делаем подбор
диаметров, которые наиболее точно
подходят к нашему объему прокачки
Принимаем наружный стандартный диаметр по ГОСТ, затем по формуле (13) находим внутренний диаметр.
при
δ=… мм
при
δ=… мм
при
δ=… мм
Для
всех внутренних диаметров находим число
Рейнольдса Re
по формуле (14), коэффициент гидравлического
трения λ по формуле (16) и объем прокачки
Q
по формуле (8).
По
рассчитанной пропускной способности,
наиболее подходящей к данной, выбираем
Рассчитываем фактическое давление участка от точки отвода до ГРС по формуле (20):
(20)
Должно
выполняться условие –
5 Гидравлический расчет части трубопровода от грс до грп
При выполнении гидравлического расчета газопроводов расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле (21):
(21)
А, В, m, m1 – коэффициенты, определяемые по таблицам 3 и 4 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;
– расчетный
расход газа, м3/ч,
при нормальных условиях;
rсм – плотность смеси газа, кг/м3;
– удельные
потери давления (Па/м – для сетей низкого
давления, МПа/м – для сетей среднего и
высокого давлений), определяемые по
формуле.
Таблица 3 – Значение коэффициента А в зависимости от категории сети
|
Категория сети |
А |
|
Сети низкого давления |
106 / (162 p2) = 626 |
|
Сети среднего и высокого давления |
А =P0/ (Pm·162·π2) где P0 = 0,101325МПа, Pm - усредненное давление газа (абсолютное) в сети. |
По формуле (22) рассчитываем значение коэффициента А:
(22)
где P0 = 0,101325МПа,
Pm - усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа, рассчитывается по формуле (23):
(23)
Таблица 4 - Значение коэффициента В в зависимости от материала газопровода
|
Материал |
В |
m |
m1 |
|
Сталь |
0,022 |
2 |
5 |
Удельные потери давления определяются по формуле (24):
(24)
где DРдоп — допустимые потери давления (Па — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления);
L3 — расстояние до самой удаленной точки, м;
Допустимые потери давления от начала газопровода до конечной точки определим по формуле (25):
(25)
где
- начальное давление на участке
газопровода, МПа;
-
конечное давление на участке газопровода,
МПа;
По формуле (20) находим расчетный диаметр газопровода:
Наружный диаметр газопровода принимается из стандартного ряда по ГОСТ Р 52079-2003, толщину стенки δ принимаем равную … мм (Приложение 1).
DН =… мм, тогда внутренний диаметр, рассчитанный по формуле (13), будет равен DВН =… мм.
Т.к. расчётный диаметр отличается от принятого диаметра, поэтому делаем проверку по допустимому падению давления по формуле (26):
(26)
(27)
– сумма
местных сопротивлений участка газопровод;
Для расчета конечного давления необходимо найти число Рейнольдса Re по формуле (14) и коэффициент гидравлического сопротивления λ по формуле(16):
По формуле (27) рассчитываем приведенную длину:
По формуле (26) рассчитываем конечное давление:
Должно
выполняться условие
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Компрессорная станция в зависимости от числа ниток магистральных газопроводов может состоять из одного, двух и более компрессорных цехов, оборудованных одним или несколькими типами ГПА. Как правило, каждый цех КС работает на свой газопровод. Из-за технологических соображений транспорта газов, компрессорные цеха могут быть соединены специальными перемычками, на входе и выходе станции.
В данной расчетно-графической работе был произведен расчет показателей газовой смеси, пропускной способности первого участка, расчет конечного давления в точке отвода, расчет конечного давления компрессорной станции, пропускной способности части трубопровода в точке отвода до ГРС и в завершении гидравлический расчет части трубопровода от ГРС до ГРП.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 5 - Сортамент горячекатаных бесшовных труб разного назначения из углеродистых сталей:
|
Наружный диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
|
57 76 89 114 133 159 168 180 219 245 273 325 351 377 426 450 520 620 710 820 1020 1220 1420 |
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 14. 16. 18. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 4. 5. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 5. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 5. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 5. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. и т.д. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. и т.д. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. и т.д. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 25. 28. 30. 32. 36. и т.д. 9. 10. 11. 12. 14. 9. 10. 11. 12. 14. 9. 10. 11. 12. 14. До 17.3 мм – по расчету. До 17.3 мм – по расчету. До 17.3 мм – по расчету. |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Котляр И.Я.,Пиляк М.В. Эксплуатация магистральных газопроводов - М.: Недра,1971.
Стандарты Организации. Нормы технологического проектирования магистрального газопровода. СТО Газпром 2-3.5-051-2006.
Волков М.М., Михеев А.А., Конев К.А. Справочник работника газовой промышленности. - М.: Недра, 1989.
СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования.- М.: Стройиздат, 1985.
Трубопроводный транспорт нефти. Под общей редакцией Вайнштока С.М.. том 1. - М.: Недра, 2002.
Альбом характеристик центробежных нагнетателей. М.: Мингазпром, 1985.
Зубарев В.Г. Магистральные газонефтепроводы. Учебное пособие. Тюмень, 1998.