Расчет параметров АВО на выходе
Исходные данные: тип АВО газа; количество установленных секций АВО, п; объем перекачиваемого газа за сутки, V, м3; относительная плотность газа по воздуху, Δ; давление газа на входе АВО, Р1, МПа; температура газа на выходе КС до АВО газа, Т1, оС; температура наружного воздуха, Тв1, оС; барометрическое давление воздуха, Рб, мм. рт. ст.
5.3.1.1.Гидравлический расчет
1. Определение среднего давления и температуры газа в АВО Давление газа на выходе АВО примем равным 7,5МПа, а расчетную температуру газа за АВО - равной средней температуре окружающего воздуха плюс 15 градусов Т2 = Тв1+ 15о Рср = 0,5×(Р1+Р2); (5.1) Тср = 0,5×(Т1+Т2), (5.2) где Р1, Р2 – абсолютное давление газа на входе и выходе АВО, МПа; Т1,Т2 – температура газа на входе и выходе АВО, К. 2. Определение плотности перекачиваемого газа при стандартных условиях rст = 1,205×Δ, (5.3) где Δ - относительная плотность газа 3. Определение критических значений давления и температуры газа Ркр = 0,1773 · (26,831 – rст); (5.4) Ткр = 155,24 · (0,564 + rст), (5.5) 4. Определение приведенных значений давления и температуры газа ; . (5.6) 5. Определение среднего коэффициента сжимаемости газа , (5.7) где t = 1 – 1,68 · Тпр + 0,78 · Т2пр + 0,0107 · Т3пр. 6. Определение средней плотности газа , (5.8) где zст - коэффициент сжимаемости газа при стандартных условиях. 7. Определение динамической вязкости газа ηг = 1×10-6×(4,2168 + 0,0223×Тср + 0,243×Рср). (5.9) 8. Определение средней скорости газа в теплообменных трубах wг = , (5.10) где V – среднесуточная производительность газопровода, м3/сут; n – количество установленных секций АВО газа на КЦ, шт; f1 - площадь проходных сечений труб одного хода по газу в секциях АВО, м2. 9. Определение критерия Рейнольдса Reг = , (5.11) где dв - внутренний диаметр труб, м 10. Определение коэффициента гидравлического сопротивления для ламинарного режима движения, Re £ 2320, lтр = 64/Re; (5.12) для турбулентного, Re = 106 ¸ 104, lтр = 0,3164/Re0,25 ; (5.13) для зоны шероховатого трения при, Re > 106, = 2×1g [dв/(2×σ) + 1,74], (5.14) где σ – высота выступов шероховатости, м. 11. Определение потерь давления газа в АВО DP = , (5.15) где lm - длина труб, м; - сумма коэффициентов местных сопротивлений в направлении движения газа в пределах АВО. 12. Определение давления газа на выходе АВО Р21 = Р1 - DР. (5.16) Если выполняется условие |Р2 – Р21| ≤ δ, где δ – точность расчета, то дальнейший расчет производят с уточненным значением Р2. Если условие не выполняется, то принимают Р2 = Р21 и расчет повторяется с начала. Тепловой расчет
1. Определение удельной теплоемкости газа . (5.17) 2. Определение теплообмена, осуществляемого в АВО газа компрессорного цеха Q = rст×V/(24×3600)×Cp×(Т1 – Т2). 3. Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 2-х вентиляторов Тв22 = Тв1 + Q/(n×Gв×Срв). 4. Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 1-го вентилятора Тв21 = Тв1 + Q/(2×n×Gв×Срв). 5. Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии естественной конвекции Тв20 = Тв1. 6. Определение температуры воздуха за АВО с фактическими работающими вентиляторами Тв2 = (n2×Tв22 + n1×Tв21 + n0×Tв20)/n. Если количество работающих вентиляторов kр на всех АВО меньше или равно количеству установленных секций АВО, n (kр ≤ n), тогда n2 = 0, n1 = kр, n0 = n – kр, иначе n2 = kр – n, n1 = 2×n – kр, n0 = 0. 7. Определение коэффициента теплопроводности газа lг = 1×10-3×(-5,515 – 4,7906×Рср + 0,1334×Тср + 0,03309×Рср×Тср + 2,4365×Рср2 – 0,01435× ×Рср2×Тср + 0,02147×10-3×(Рср×Тср)2 – 0,04412×10-3×Рср×Тср2). (5.18) 8. Определение критерия Рейнольдса Reг и Прандтля Prг для газа Reг = , Prг = , (5.19) где lг - коэффициент теплопроводности газа Вт/(м×К); 9. Определение коэффициента теплоотдачи со стороны газа aг = 0,021 . (5.20) 10. Определение скорости воздуха в узком сечении секций АВО wв.уз = , (5.21) где V1 – объемный расход воздуха через 1 АВО, м3/ч; nу,1 – количество установленных вентиляторов в одном АВО; fс - площадь свободного сечения труб перед секциями АВО, м2 ;hc - коэффициент сужения; rв.ст - плотность воздуха при стандартных условиях, кг/м3; rср.в - плотность воздуха при давлении Рб и температуре tср.в, определяемая по формуле rср.в = , (5.22) где Рб – барометрическое давление воздуха, мм.рт.ст; tср.в – средняя температура воздуха, оС. 11. Определение динамической вязкости воздуха ηв = 1×10-6×(0,04903×Тср.в + 3,7677), (5.23) где Тср.в – средняя температура воздуха, К. 12. Определение критерия Рейнольдса для воздуха Reв = , (5.24) где dн - наружный диаметр труб у основания ребер, м 13. Определение коэффициента теплопроводности воздуха lв = 0,02442 + 7,676×10-5×tср.в – (0,0045+1,4×10-5 tср.в)×(760 – Рб)/141,8745. (5.25) 14. Определение коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха aр = 0,23×kR× , (5.26) где kор – коэффициент оребрения; u - шаг между ребрами, м; h - высота ребра, м; lг - коэффициент теплопроводности газа Вт/(м×К); kR – поправочный коэффициент для числа продольных рядов шахматных пучков труб с круглыми ребрами, который определяется: kR = 0,8937×R0,0457. (5.27) 15. Определение приведенного коэффициента теплоотдачи от оребренной поверхности труб к воздуху aв = , (5.28) где fп - полная площадь одного погонного метра (1 п/м) оребренной трубы, м2; fтр - наружная площадь участков между ребрами на 1 п/м трубы, м2; fр - площадь ребер на 1 п/м трубы, м2; Е - коэффициент эффективности круглых ребер; eр - коэффициент, учитывающий трапециевидную форму сечения ребра; ψ – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность распределения коэффициента теплоотдачи по поверхности ребра. Коэффициенты Е и eр принимаются по справочным данным или определяются по формулам, аппроксимирующим эти данные и приведенным, например, в работе [13]. 16. Определение коэффициента тепрлопередачи k = , (5.29) где aг - коэффициент теплоотдачи от газа к внутренней поверхности труб, Вт/(м2×К); ψ – коэффициент увеличения поверхности труб; aв - полный коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности труб к воздуху, Вт/(м2×К); (dт/lт) - эквивалентное термическое сопротивление трубы; fп - полная площадь одного погонного метра (1 п/м) оребренной трубы, м2; fm - средняя площадь 1 п/м гладкой трубы, м2; rг, rв - термическое сопротивление загрязнений соответственно внутренней (со стороны газа) и наружной (со стороны воздуха) поверхности трубы, м2×К/Вт 17. Определение среднелогарифмической разности температур = ( – )/LN( / )×Et; = Т1 – Tв2; = Т2 – Tв1, 18. Определение возможности теплообмена 1 секции АВО газа Qаво = k1×k×F× ×Еt, 19. Определение суммарного теплообмена совершаемого в АВО Qсум = n2×Qаво+kА1×n1×Qаво+ kА0×n0 ×Qаво, где kА1 – коэффициент снижения теплосъема при одном неработающем вентиляторе; kА0 – коэффициент снижения теплосъема при конвективном теплообмене Если при расчете разность суммарного и фактического теплообмена получилась меньше нуля, то увеличиваем температуру газа на выходе АВО на шаг равный h=15 градусов и производим расчет увеличивая шаг до тех пор пока разность суммарного и фактического теплообмена не будет положительной. Если разность положительна, то далее делим интервал |t2, t2-h| пополам и повторяем расчет сначала при температуре t21= t2 + h/2 и так далее пока не выполнится условие | t21 – t2 |< δ, где δ – заданная точность расчета 20. Определение затрат электроэнергии на охлаждение газа: Аэ = kр×Nв×Тв, (5.30) где kр – количество работающих вентиляторов на всех АВО; Nв – мощность, потребляемая одним электродвигателем, вращающим вентилятор, кВт; Тв – время работы вентиляторов, ч. Следует особо подчеркнуть, что тепловой и гидравлический расчеты, при всей их важности, не являются главной целью при эксплуатации газопровода. Необходима процедура оптимизации АВО с учетом режима работы компрессорных цехов и линейной части.
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2460)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |