- •Газопроводы
- •Составители: с.Н. Кузнецов, г.А. Кузнецова
- •Составители: с.Н. Кузнецов, г.А.Кузнецова
- •Введение
- •1. Структура магистральных газопроводов
- •2. Газотурбинная установка компрессорных станций
- •3. Способы прокладки магистральных газопроводов
- •4. Линейные сооружения магистральных газопроводов
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Переходы и перемычки
- •4.3. Узлы редуцирования
- •4.4. Узлы очистки полости газопроводов
- •4.5. Запорная арматура
- •4.6. Размещение запорной и другой арматуры на газопроводах
- •5. Определение оптимальных параметров мг
- •6. Выбор типа газоперекачивающих агрегатов, определение числа кс и расстояния между ними
- •7. Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями
- •8. Расчет режима работы кс
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
- •Оглавление
- •Газопроводы
7. Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями
Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями производится с целью определения давления и температуры газа в конце рассматриваемого участка.
Абсолютное давление в конце участка газопровода определяется из формулы расхода (9) при средних значениях температуры и давления газа на линейном участке, которые определяются методом последовательных приближений:
. (29)
Уточненный расчет участка газопровода выполняется в следующем порядке:
в качестве первого приближения значения принимаются λ и ZСР, найденные из предварительного определения расстояния между КС. Значение ТСР определяется по формуле (11);
по формуле (29) определяется в первом приближении значение рК;
определяется уточненное среднее давление рСР;
по формулам (19) и (20) с учетом средних значений давления и температуры определяются средние приведенные давление рПР и температура ТПР.
Для расчета конечного давления во втором приближении вычисляются уточненные значения ТСР, λ и ZСР. Для этого при определении ТСР будем использовать величины средней удельной теплоемкости СР, коэффициента Джоуля-Томсона Di и коэффициента аt, вычисленные для значения рСР и ТСР первого приближения;
удельная теплоемкость газа Ср (кДж/(кг·К)) определяется по формуле
; (30)
коэффициент Джоуля-Томсона Di (К/МПа) вычисляется по формуле
; (31)
7) средняя температура газа рассчитывается по формуле
, (32)
где аt – коэффициент (1/км), рассчитываемый по формуле
, (33)
где КСР – средний на линейном участке общий коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду, Вт/(м2·К);
8) коэффициент сжимаемости ZСР определяется по формуле (18);
9) коэффициент динамической вязкости рассчитывается по формуле
; (34)
10) число Рейнольдса вычисляется по формуле (16);
11) коэффициент сопротивления трению λТР и коэффициент гидравлического сопротивления λ вычисляются по формулам (15) и (14);
12) определяем конечное давление во втором приближении по форму- ле (29);
13) если полученный результат отличается от предыдущего приближения более чем на 1 %, имеет смысл уточнить расчеты, выполняя третье приближение, начиная с пункта 3. Если результат удовлетворяет требованиям точности расчетов, переходим к следующему пункту;
14) уточняется среднее давление по формуле (22);
15) определяется конечная температура газа:
. (35)
На этом тепловой и гидравлический расчет участка газопровода заканчивается.
Значение коэффициента теплопередачи КСР в выражении (33) для подземных газопроводов (без тепловой изоляции) следует определять по формулам ОНТП 51-1-85.
Расчетное значение коэффициента теплопередачи можно определить также по формуле
, (36)
где Dвн – внутренний диаметр газопровода, м; – базовый коэффициент теплопередачи для газопровода диаметром 1 м.
При ориентировочных расчетах допускается принимать:
• для песка = 1,1–2,4 Вт/(м2·К);
• для суглинка = 1,05–1,65 Вт/(м2·К);
• для смешанного грунта = 1,27–1,34 Вт/(м2·К).
Вопросы для самопроверки
С какой целью производится уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями?
Приведите последовательность уточненного расчет участка газопровода.
Как определяется расчетное значение коэффициента теплопередачи?