Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Практическое использование расчётных формул по определению эквивалентного диаметра сложных участков МГ




 

Исходные данные

 

1. Раскладка труб на участке:

основная нитка Дн = 1420´16,8 (мм) длиной 9,6 км

Дн = 1420´17,5 (мм) длиной 80,4 км

переходы на основной нитке Дн = 1420´17,5 (мм) длиной 5 км;

на резервной нитке Дн = 1420´16,8 (мм) длиной 1,42 км и

Дн = 1420´17,5 (мм) длиной 3,58 км

2. Длина перегона 95 км

3. Суммарная длина переходов 5 км

 

Определение эквивалентного диаметра для

Последовательного соединения участков на резервной нитке

 

Для последовательного соединения:

dэ = или Кр = ;

 

dэ = d0р1 / 2,6 ; Кpi = (di / d0)2,6 .

 

Принимаем lэ = å li = 5 км; d0 = 1 м.

Внутренние диаметры для резервной нитки 1386,4 мм и 1385 мм.

dэ. рез. = = 1,3854 м;

 

Кp1 = (1,3864 / 1,00)2,6 = 2,33875; Кp2 = (1,385 / 1,00)2,6 = 2,33222;

 

Кpез = = 2,334;

 

dэ рез = 1,0 * 2,3341 / 2,6 = 1,3854 м.

 

Определение эквивалентного диаметра для параллельного

Соединения участков на основной и резервной нитках

 

Для параллельного соединения:

dэ = [ å di 2,6]1 / 2,6 или dэ = d0 × Кр1 / 2,6 , где Кр = å Крi ;

dэ луп. = [ 1,3852,6 + 1,38542,6]1 / 2,6 = 1,8084 м;

Кр луп. = 2,33222 + 2,334 = 4,6662 м;

dэ луп. = 1,0×4,66621 / 2,6 = 1,8084 м.

 

Определение эквивалентного диаметра для последовательного соединения всех участков системы

dэ с. = = 1,396 м;

К = = 2,38033;

dэ с. = 1,0×2,380331 / 2,6 = 1,396 м.

 

 

Определение показателей технического состояния линейной части МГ и интенсивности использования оборудования КС

Определение коэффициента гидравлической эффективности

Работы участка МГ

 

Исходные данные:

ü относительная плотность газа по воздуху D = 0,561;

ü диспетчерские данные (усреднённые значения за период стабильного режима работы) – производительность за два часа 5750 тыс. м3;

ü давление и температура газа в начале и в конце участка, соответственно, – 7,17 МПа и 5,74 МПа; 36°С и 19°С;

ü полный коэффициент теплопередачи от газа в грунт к = 2,07 Вт/м2×К;

ü температура грунта 6°С.

Коэффициент гидравлической эффективности Е определяется отношением:

Е = Qф / Qт = [ lт / lф ]0,5 .

При определении теоретической пропускной способности (Qт) или фактического значения коэффициента гидравлического сопротивления (lф) используют диспетчерские данные по абсолютным значениям температуры и давления газа на участке МГ (индекс 1 – для начала участка, индекс 2 – для конца). Расчёт ведётся методом последовательных приближений. Задаваясь средней температурой и режимом давления определяют Qт . Затем уточняют расчётным путём принятые величины и значение Qт .

Выполняем расчёт.

1. Задаёмся значением Тср:

Тср = 1/3×Т1 + 2/3×Т2 ;

Тср = 1/3(36 + 273) + 2/3(19 + 273) = 297,667 К.

2. Определяем среднее давление:

Рср = 2/3 [Р1 + (Р22 / (Р1 + Р2 ))];

Рср = 2/3 [(7,17 + 0,1) + (5,74 + 0,1)2 / (7,27 + 5,84)] = 6,588 МПа.

3. Определяем критические, приведённые значения давления и температуры газа и коэффициент сжимаемости z.

Плотность газа в стандартных условиях

rст = 1,205×D = 1,205×0,561 = 0,676 кг/м3;

Ркр = 0,1773(26,831 – rст); Ркр = 4,637 МПа;

Ткр = 156,24(0,564 + rст ); Ткр = 193,738 К;

Рпр = Рср / Ркр ; Рпр = 1,42; Тпр = Тср / Ткр ; Тпр = 1,537;

t = 1 – 1,68×Тпр + 0,78×Тпр 2 + 0,0107×Тпр 3 ; t = 0,299 ;

Z = 1 – (0,0241×Рпр ) / t ; Z = 0,886 .

4. Задаёмся квадратичной зоной турбулентного режима и определяем расчётное значение коэффициента гидравлического сопротивления. Эквивалентная шероховатость Кэ = 0,03 мм.

l = 1,05×0,067(2Кэ / dэ)0,2 = 1,05×0,067×(2×0,03×10-3 / 1,396)0,2 =

=9,417×10-3.

5. Определяем теоретическую пропускную способность участка:

Qт = 105,087[(Р12Р22)dэ5 / l×D×Z×Tср×l]0,5;

Qт = 105,087[(7,272 – 5,842)1,3965 / 9,417×10-3×0,886×297,667×0,561×

×95]0,5 = 91,06 млн. м3/сут.

6. Для проверки принятого значения Тср определяем теплоёмкость газа и коэффициент Джоуля-Томсона.

Ср = 1,696 + 1,838×10-3×Тср + 1,96×106×(Рср – 0,1) / Тср3 ;

Ср = 2,725 кДж/кг×К;

Di = (1 / Cр)×((0,98×106 / Тср2) – 1,5); Di = 3,508 К/МПа.

7. Определяем среднюю температуру газа:

Тср = Т0 + ((Т1Т0) / аl)×(1 – е l) – (Di×(Р12Р22) / 2аlРср

×[1 – (1/аl)×(1 – е l)];

аl = КpDн l / G×Ср ; G = Q×rст , кг/с;

G = 5750×103×0,676 / 2×3600 = 539,86 кг/с;

аl = 2,07×3,14×1,42×95×103 / 2,725×103×539,86 = 0,596;

Тср = 279 + ((309 – 279) / 0,596)×(1 – е-0,596) – 3,508×((7,272 – 5,842) /

/ (2×0,596×6,588)×[1 – (1/0,596)×(1 – е –0,596)] = 299,5 К.



8. Расчётное и принятое (в п. 1) зачения Тср имеют большое расхождение (более 0,5 град). Выполняем уточнение характеристик газа (п. 6) и Тср (п. 7):

Ср = 1,696 + 1,838×10-3×299,5 +

+ 1,96×106×(6,588 – 0,1)/299,53 = 2,72 кДж/кг×К;

Di = (1 / 2,72)×(0,98×106/299,52 – 1,5) = 3,465 К/МПа.

Уточняем среднюю температуру:

аl = 2,07×3,14×1,42×95×103 / 2,72×103×539,86 = 0,597

Тср = 279 + ((309 – 279) / 0,597)×(1 – е-0,597) – 3,465×((7,272 – 5,842) /

/ (2×0,597×6,588)×[1 – (1/0,597)×(1 – е –0,597)] = 299,55 К.


Рис. 7.1. Изменение коэффициента эффективности во времени

 
 

 

                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         
                                                         

Рис. 7.2. Приведённая характеристика нагнетателя НЦ 16/76-1,44

(ГПАЦ-16) при Тпр=288 К; Zпр=0,901; Rпр=505,8 Дж/кг×К

Расхождение (299,5 – 299,55) мало. Можно принять Тср= 299,5 К

и проверить Т2.

Т2 = Т0 + (Т1 Т0) е-аlДi ×((Р12 Р22)×(1– е-аl)) / 2аlРср ; Т2 = 291,8 К.

По диспетчерским данным Т2 = 292 К, т.е. расхождение допустимо.

9. Уточняем значение Z (п. 3):

Тпр = 299,5 / 193,738 = 1,546; t = 0,3065; z = 0,888.

10. Проверяем режим движения газа и уточняем l.

Коэффициент динамической вязкости газа:

m = 5,1×106(1+rст (1,1 – 0,25rст))(0,037+Тпр(1 – 0,104×Тпр))×

×(1+ (Рпр2 / 30(Тпр ×1))); m = 1,205×10-5 Па×с.

Число Рейнольдса Re = 17,75 QD / dэm

Re = 17,75×91,06×0,561×105 / 1,396×1,205 = 53,9×106 .

Переходное число ReII = 11(dэ / 2Кэ)1,5 ; II = 39,04×106 .

Так как Re > ReII зона квадратичного закона сопротивления подтверждается.

Проверку режима можно выполнить по переходному значению Qпер.

Qпер. = 1,334×dэ 2,5×106 (m / D) =1,334×1,396 2,5×106 (1,205×10-5/0,561) =

= 66 млн. м3/сут.

Так как Q > Qпер. принятый режим подтверждается.

11. Уточняем значение l в соответствии с ОНТП 51-1-85 (ч. 1. газопроводы):

l = 1,05×0,067 (158/ + 2Кэ/dэ)0,2 ; l = 9,542×10-3 .

12. Уточняем Qт ( п. 5. ):

Qт = 105,087[(7,272 – 5,842)×1,3965 / 9,542×10-3×0,888×299,5×

×0,561×95]0,5 = 90,09 млн. м3/сут.

13. Определяем значение Е:

Е = Qф / Qт = 69 / 90,09 = 0,766; Qф = 5750×103×12 = 69 млн. м3/сут.

Пример расчёта изменения Е за три года после пуска МГ в эксплуатацию дан в виде гистограммы на рис. 7.1. В результате ввода в эксплуатацию новых мощностей происходит самоочищение участка и повышение гидравлической эффективности МГ. Одной из причин снижение Е в весенне-летний период является сезонная неравномерность потребления газа. При снижении объёмов поставки газа и, соответственно, скорости его движения вносимые в трубы твёрдые и капельные взвеси накапливаются во внутренней полости МГ. При увеличении скорости перекачки газа, что соответствует осенне-зимнему периоду, когда потребность в газе возрастает, происходит вынос накоплений и самоочищение МГ. Снижение производительности МГ в весенне-летний период может быть вызвано понижением располагаемой мощности ГТУ при увеличении температуры наружного воздуха.

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. Hfr-клетки. Использование их в картировании бактериальных генов.
  2. I. Использование средств индивидуальной и коллективной защиты в ЧС.
  3. IV. Сравните параллельные тексты, проанализировав использование приема приближенного перевода.
  4. Анализ денежных потоков и использование
  5. Анализ теоретических решений, формулирование выводов.
  6. Антимонопольная политика проводится с использованием различных инструментов, но основными ее задачами являются снижение цен и увеличение объемов продаж на рынке.
  7. АССОРТИМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ, ГОРЯЧИХ БЛЮД ИЗ ГОВЯДИНЫ, ЗАПЕЧЕННОЙ В ФОЛЬГЕ.
  8. Ассоциативные тесты по определению доминирующего инстинкта
  9. Ауксины. Химическая природа, биосинтез, физиологическая роль, практическое применение.
  10. Бакинская декларация и совместное заявление о принципах сотрудничества на Каспии — шаги к определению нового правового статуса Каспийского моря
  11. Безответственное использование ресурсов
  12. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов.




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 1011; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.045 с.) Главная | Обратная связь