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


Температура воздуха за АВО с 2-мя работающими вентиляторами




Т22 = Т1 + Q/(n×Gв×Срв),

где Т22 – температура воздуха за АВО с 2-мя работающими вентиляторами; Gв – расход воздуха через 1 АВО, кг/сек; Срв – теплоемкость воздуха, Дж/кг×оС.

Температура воздуха за АВО с 1-м работающим вентиляторам

Т21 = Т1 + Q/(2×n×Gв×Срв),

где Т21 – температура воздуха за АВО с 1-мя работающим вентиляторам.

Температура воздуха за АВО с неработающими вентиляторами

Т20 = Т1,

где Т20 – температура воздуха за АВО с неработающими вентиляторами

Т2 = (n2×T22 + n1×T21 + n0×T20)/n,

где n2 – количество секций АВО с 2-мя работающими вентиляторами; n1 – количество секций АВО с 1-м работающим вентиляторам; n0 – количество секций АВО с неработающими вентиляторами.

Фактический коэффициент теплопередачи в АВО (Дж/кг×оС).

Из соотношения:

ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2) = nфакт×Kфакт×F/2× +nвыкл×Kфакт×F/6×

находится Kфакт

Kфакт = (ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2))/ nфакт×F/2× +nвыкл×Kфакт×F/6× .

Эффективность теплопередачи в АВО

Е = Кфакт/К* 100%,

где К* = К(nфакт/2n+ nвыкл/6n); Е – коэффициент эффективность теплопередачи в АВО.

Если рассчитанный коэффициент эффективность теплопередачи в АВО Е получается меньше 50%, это является показателем низкой эффективности теплопередачи. Также, представляется возможным производить сравнение фактического коэффициента К по времени, а также для оценки эффективности провидения мероприятий, улучающих техническое состояние АВО.

 

8.5.1.3. Расчет температуры газа за АВО

 

Расчет температуры газа за АВО осуществляется для оценки эффективности глубины охлаждения перекачиваемого газа при заданном температурном режиме и известном количестве включенных вентиляторов.

Для нахождения расчетной температуры газа за АВО можно применить метод итерационного расчета. Для этого можно принят расчетную температуру газа за АВО равной температуре газа до АВО минус 1 градус.

t2 = t1 – 1, оС

где t1 – температура газа после нагнетателей ГПА, оС; t2 – температура газа за АВО, оС.

Определение теплообмена, осуществляемого в АВО газа компрессорного цеха

Q = ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2), Вт

где Q – тепло, участвующие в теплообмене, Вт; rо – плотность перекачиваемого газа, кг/м3; V – среднесуточная производительность газопровода, м3/сут; Ср – теплоемкость газа при средней температуре, Дж/кг×оС; tср – средняя температура перекачиваемого газа, оС

tср = (t1 + t2)/2.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 2-х вентиляторов

Т22 = Т1 + Q/(n×Gв×Срв),

где Т22 – температура воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 2-х вентиляторов; Т1 – температура наружного воздуха, оС; n – количество установленных секций АВО газа на КЦ, шт; Gв – расход воздуха через 1 АВО, кг/сек; Срв – теплоемкость воздуха, Дж/кг×оС.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 1-го вентилятора

Т21 = Т1 + Q/(2×n×Gв×Срв),

где Т21 – температура воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 1-го вентилятора.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии естественной конвекции

Т20 = Т1,

где Т20 – температура воздуха за 1 секцией АВО при условии естественной конвекции.

Определение температуры воздуха за АВО с фактическими работающими вентиляторами

Т2 = (n2×T22 + n1×T21 + n0×T20)/n,

где n2 – количество секций АВО с 2-мя работающими вентиляторами; n1 – количество секций АВО с 1-м работающим вентиляторам; n0 – количество секций АВО с неработающими вентиляторами.

Определение возможности теплообмена 1 секции АВО газа

Qаво = К1×К×F× ×Еt,

где К1 – коэффициент нормативного ухудшения технического состояния АВО за период эксплуатации; К – коэффициент теплопередачи данного типа АВО, Дж/кг×оС; F – площадь оребренной поверхности теплообмена, м2; – среднелогарифмическая разность температур.

Определение среднелогарифмическая разность температур

= ( )/LN ( / Et;

= t1T2;

= t2T1,

где Т1 – температура наружного воздуха, оС; Т2 – температура воздуха за АВО, оС.

Поправочный коэффициент на перекрестность потоков в теплообменнике

Et = 1 – 0,022×ехр(t1t2/t1T1).

Определение суммарного теплообмена совершаемого в АВО

Qсум = n2×Qаво+2/3×n1×Qаво+2/9×n0 ×Qаво.

Если разность полученного суммарного теплообмена, совершаемого в АВО, и фактического теплообмена не превышает 5% от фактического теплообмена, то расчет можно закончить, приняв ранее допущенное значение температуры газа за АВО. Если эта разность превышает эти 5%, то следует принять расчетную температуру газа за АВО равной температуре газа до АВО минус 2 градуса и выполнить расчет сначала.

 

8.5.1.4. Перерасход энергоресурсов из-за несоблюдения оптимального

режима охлаждения газа в АВО

 

Перерасход топливного газа из-за несоблюдения рекомендованных температур газа после АВО

Птг = 0,006×Рцех×(t2t2рек),

где Птг – перерасход топливного газа на ГПА компрессорного цеха из-за несоблюдения рекомендованных температур газа после АВО; Рцех – расход топливного газа за сутки по компрессорному цеху, 1000 м3/сут; t2 – фактическая температура газа за АВО, оС; t2рек – рекомендованная температура газа за АВО на определенный период, оС.

Перерасход электроэнергии из-за низкой эффективности работы АВО газа

Пээ = N×Т×(nфактnраб),

где Пээ – перерасход электроэнергии из-за низкой эффективности работы АВО газа; nфакт – количество работающих вентиляторов АВО газа; nраб – оптимальное количество работающих вентиляторов АВО газа; N – мощность, затрачиваемая на привод 1 вентилятора АВО газа; Т – количество часов за определенный период.

 

Пример расчета оптимизации работы вентиляторов АВО газа на компрессорной станции

 

Исходные данные для расчета оптимизации работы вентиляторов АВО газа на компрессорной станции:

ü тип АВО – 2АВГ75С;

ü количество установленных секций АВО – 14;

ü объем перекачиваемого газа V = 94,2 млн. м3/сут;

ü температура газа на выходе КС до АВО газа t1 = 37 оС;

ü температура газа на выходе КС после АВО газа t2 = 23 оС;

ü температура наружного воздуха Т1 = 8 оС.

8.5.2.1.Расчет оптимального количества работающих

вентиляторов АВО газа

Основное уравнение теплопередачи, осуществляемой в АВО газа компрессорного цеха

Q = ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2), Вт.

Для расчета с газом, проходящим по системе магистральных газопроводов «Тюментрансгаз» можно принять плотность газа rо равной 0,68 кг/м3, а теплоемкость Ср равной 2800 Дж/кг×оС.

Q = 0,68×94 200 000/(24×3600)×2800×(37–23) = 29062444 Вт.

Возможность теплообмена 1 секции АВО газа

Qаво = К1×К×F × ,

К1 – принимается равным 0,8.

Среднелогарифмическая разность температур

= ( )/LN ( / Et;

= t1T2;

= t2T1.

Температура воздуха за АВО

Т2 = Т1+Q/(n×Gв×Срв),

Срв – принимается равной 1000Дж/кг×оС.

Т2 = 8+29062444/(14×227,8×1000) = 17,1 оС;

= 37–17 = 20;

= 23 – 8 = 15.

Поправочный коэффициент на перекрестность потоков в теплообменнике

Et = 1 – 0,022×EXP(t1t2/t1T1);

Et = 1 – 0,022×EXP(37– 23/37– 8) = 0,964;

= (20 – 15)/LN (20/15)×0,964 = 16,8;

Qаво = 0,8×23,5×9930×16,8 = 3128947 Вт.

Оптимальное количество работающих секций АВО

nаво = Q/Qаво;

nаво = Q/Qаво = 29062444/3128947 = 9;

nвент = 2× nаво;

nвент = 2×9 = 18.

Распределение предварительно рассчитанных вентиляторов

n2 = (nвентn);

n2 = 18 – 14 = 4;

n1 = (n/2 – n);

n1 = 14 – 4 = 10;

n0 = 0.

Суммарный теплообмен, совершаемый в АВО предварительно рассчитанными вентиляторами АВО газа

Qсум = n2×Qаво+2/3×n1×Qаво+2/9×n0×Qаво;

Qсум = 4×3128947+2/3×10×3128947 = 33375431 Вт.

Количество вентиляторов, которые можно отключить из-за воздействия естественной конвекции

nоткл =(QсумQ)/(1/3×Qаво);

nоткл =(33375431 – 29062444)/(1/3×3128947) = 4.

Количество работающих вентиляторов с учетом естественной конвекции

nраб = nвентnоткл;

nраб = 18 – 4 = 14.

После определения количества работающих вентиляторов с учетом естественной конвекции, необходимо пересчитать температуру воздуха за АВО (Т2)

Т2 = (nраб×Т2+(2×nnрабТ1)/2×n;

Т2 = (14×17+(28 – 14)×8)/28 = 12 оС.

После проверочного расчета

nраб = 11.

Сравнение полученного значения оптимального количества работающих вентиляторов nраб с фактическим количеством работающих вентиляторов

dn = nфактnраб;

nфакт = 15;

dn = 15 – 11 = 4.

dn = 4, это означает, что из-за его технического состояния АВО газа компрессорного цеха проектному состоянию, работают 4 «лишних» вентилятора.

8.5.2.2. Расчет эффективности теплопередачи

Основное уравнение теплопередачи, осуществляемое в АВО газа компрессорного цеха

Q = ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2), Вт

Q = 0,68×94 200 000/(24×3600)×2800×(37– 23) = 29062444 Вт.

Уравнение теплопередачи, выражение через фактический коэффициент теплопередачи

Q = nфакт×Kфакт×F× .

Среднелогарифмическая разность температур

= ( )/LN ( / Et;

= t1 – T2;

= t2 – T1.

Поправочный коэффициент на перекрестность потоков в теплообменнике

Et = 1 – 0,022×EXP(t1t2/t1T1);

Et = 1 – 0,022×EXP(37 – 23/37 – 8) = 0,964.

Температура воздуха за АВО с 2-мя работающими вентиляторами

Т22 = Т1 + Q/(n×Gв×Срв);

Т22 = 8 + 29062444/(14×227,8×1000) = 17,1 оС.

Температура воздуха за АВО с 1-м работающим вентиляторам

Т21 = Т1 + Q/(2×n×Gв×Срв);

Т21 = 8 + 29062444/(2×14×227,8×1000) = 12,5 оС;

Т2 = (n2факт×Т22+ n1факт×Т21)/n;

n2факт = nфактn;

n2факт = 15 – 14 = 1;

n1факт = nn2;

n2факт = 14 – 1 = 13;

Т2 = (1×17,0+13×12,5)/14 = 12,8 оС;

= 37 – 13 = 23;

= 23 – 8 = 15;

= (23 – 15)/LN (23/15)×0,964 = 18,0.

Фактический коэффициент теплопередачи в АВО (Дж/кг×оС).

Из соотношения:

ro×V/(24×3600)×Cp×(t1 t2) = nфакт×Kфакт×F/2× +nвыкл×Kфакт×F/6×

находится Kфакт

Kфакт = (ro×V/(24×3600)×Cp×(t1 t2))/ nфакт×F/2× +nвыкл×Kфакт×F/6× ;

Kфакт = (0,68×94200000/(24×3600)×2800×(37 – 23))/(15×9930/2×18,0)+((28 –

– 15)×9930/6×18,0) = 16,7 Дж/кгС.

Эффективность теплопередачи в АВО

Е = Кфакт/К* 100%;

Е = (16,7/23,5(15/28+13/3/28))×100% = 100%.

 

8.5.2.3. Расчет температуры газа за АВО

 

Определение теплообмена, осуществляемого в АВО газа компрессорного цеха

Q = ro×V/(24×3600)×Cp×(t1t2), Вт

Q = 0,68×94 200 000/(24×3600)×2800×(37 – 36) = 2075889 Вт.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 2-х вентиляторов

Т22 = Т1 + Q/(n×Gв×Срв);

Т22 = 8 + 2075889/(14×227,8×1000) = 8,7оС.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии включения в работу 1-го вентилятора

Т21 = Т1 + Q/(2×n×Gв×Срв);

Т21 = 8 + 2075889/(2×14×227,8×1000) = 8,3оС.

Определение температуры воздуха за 1 секцией АВО при условии естественной конвекции

Т20 = Т1 = 8оС.

Определение температуры воздуха за АВО с фактическими работающими вентиляторами

Т2 = (n2×T22 + n1×T21 + n0×T20)/n;

Т2 = (1×8,7+13×8,3)/14 = 8,3.

Определение возможности теплообмена 1 секции АВО газа

Qаво = К1×К×F × ×Еt.

 

Определение Среднелогарифмическая разность температур

= ( )/LN ( / Et;

= t1T2;

= t2T1;

= 37 – 8,3 = 28,7;

= 36 – 8 = 28.

Поправочный коэффициент на перекрестность потоков в теплообменнике

Et = 1 – 0.022×EXP(t1t2/t1T1);

Et = 1 – 0,022×EXP(37 – 36/37 – 8) = 0,98;

= (29 – 28)/LN(29/28)×0,98 = 28,3;

Qаво = 0,8×23,5×9930×28,3 = 5283157 Вт.

Определение суммарного теплообмена совершаемого в АВО

Qсум = n2×Qаво+2/3×n1×Qаво+2/9×n0×Qаво;

Qсум = 1×5283157+2/3×13×5283157 = 51070519 Вт;

Q = 2075889 Вт.

Разница больше 5%, расчет повторяется. Окончательно расчет заканчивается при t2 = 22оС.

 

8.5.2.4. Перерасход энергоресурсов из-за несоблюдения оптимального режима охлаждения газа в АВО

 

Перерасход топливного газа из-за несоблюдения рекомендованных температур газа после АВО

Птг = 0.006×Рцех×(t2t2рек);

Птг = 0,006×480×(23 – 21) = 5,8 тыс. м3/месяц.

Перерасход электроэнергии из-за низкой эффективности работы АВО газа

Пээ = Цээ×Т×(nфактnраб);

Пээ = N×Т×(nфактnраб);

Пээ = 37×720×4 = 106560 кВт/месяц.





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 456; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2019 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.028 с.) Главная | Обратная связь