КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни “Проектування і експлуатація компресорної станції”

Тема “ Проектування компресорної станції”

ЗМІСТ

Вступ........................................................................................................................

Обробка вихідних даних...................................................................................

Вибір соновного і допоміжного обладнання КС............................................

Побудова аналітичної характеристики нагнітача..........................................

Розрахунок режимів роботи КС.......................................................................

Розрахунок системи очистки і охолодження газу..........................................

Розробка технологічноі схеми КС...................................................................

Висновки.................................................................................................................

Перелік посилань на джерела................................................................................

Додаток А................................................................................................................

Додаток Б................................................................................................................

Вступ

Газорозподільні станції магістральних газопроводів відносяться до обєктів підвищеної небезпеки і є складним комплексом споруд, надійну і безпечну експлуатацію яких не можливо забезпечити без своєчасного і пов-ного виконання необхідного обсягу ремонтно – профілактичних робіт, більш широкого впровадження засобів комплексної автоматизації і телемеханізації.

За спільною оцінкою Всесвітньої Енергетичнох Ради та Інституту системного аналізу (Відень) у 2050 році частка природного газу в світовому балансі первинних енергоресурсів збільшиться не менш ніж на 25-30 %. Крім великих переваг природного газу перед іншими видами палива для комунально-побутових споживачів, він є хорошим паливом для теплових і хімічної промисловості. Економічна перевага використання його як палива і як хімічної сировини створила міцну основу для швидкого розвитку газової промисловості – відкриття газових родовищ, будівництва мережі магістральних і розподільчих газопроводів та автомобільних газонапов-нювальних компресорних станцій для широкого використання природного газу в якості моторного палива для транспортних засобів.

Від початку свого зародження (1912 рік) і за станом на 2003 рік газо-транспортна система України характеризується такими основними показниками:

- протяжність магістральних газопроводів із відгалуженням від них 37 тис. км;

Визначення продуктивності КС.

Продуктивність магістрального газопроводу, яка відповідає оптимальному технологічному варіанту, називається проектною.

Пропускною здатністю магістрального газопроводу називається кількість газу, яка може бути передана газопроводом в добу при стаціонарному режимі. Максимально можливому використанні потужності газоперекачувальних агрегатів і прийнятих розрахункових параметрах(робочий тиск, коефіцієнт гідравлічної ефективності, температура навколишнього повітря і грунту, температура охолодження газу і т.п.).

Слід розрізняти оцінювальну і проекту пропускну здатність магістральних газопроводів.

Оцінювальною пропускною здатністю магістрального газопроводу називається орієнтовне значення пропускної здатності, яке визначається в початковій стадії проектування газопроводу для наступного розрахунку можливих технологічних варіантів транспорту газу.

Проектною пропускною здатністю магістрального газопроводу називається пропускна здатність, яка відповідає оптимальному технологічному варіанту.

Оцінювальну пропускну здатність базових магістральних трубопроводів слід знаходити за формулою:

, (1.1)

де Q3 – задана продуктивність магістрального газопроводу, млн.м3/рік;

-оцінювальний коефіцієнт використання пропускної здатності.

Коефіцієнт визначається за формулою

, (1.2)

де Кро- коефіціент розрахункової забезпеченості газопостачання споживачів, який відображає необхідність збільшення пропускної здатності газопроводу для забезпечення газопостачання споживачів в періоди підвищеного попиту на газ. Слід приймати .

- коефіцієнт екстремальних температур, який враховує необхідність компенсації пониження пропускної здатності газопроводу, яке пов’язане із впливом екстримально високих температур зовнішнього повітря (що перевищують середньомісячні багаторічні значення) на наявну потужність газоперекачувальних агрегатів і глибину охолодження газу, який транспортується апаратами повітряного охолодження. Слід приймати .

- оцінювальний коефіцієнт надійності газопроводу, який враховує необхідність компенсації зниження пропускної здатності газопроводу при відмовах лінійних дільниць і устаткування компресорних станцій Слід приймати

Об’єм перекачування газу компресорною станцією за добу визначаємо за формулою 1.1

млн. м3 за добу

Витрата газу по газопроводу становить 54,8 млн. м3 за добу.

Розрахунок фізичних властивостей природного газу

Природний газ має наступний склад:

Метан = 97%

Етан =1%

Пропан =1,8%

Бутан = 0,2%

Визначаєм молекулярну масу суміші газів за формулою:

, (1.3)

де -молекулярна маса і-того компоненту;

- концентрація і-того компоненту в суміші.

Знаходимо густину газу за формулою:

(1.4)

де 22,4 - об’єм одного кіломоля газу.

кг/м3

Відносна густина газу до повітря:

, (1.5)

де 1,293-густина повітря при нормальних умовах.

Теплоємність суміші газів визначається за формулою:

(1.6)

Для визначення масової теплоємності газової суміші необхідно об’ємні долі суміші перевести у масові за формулою:

(1.7)

Тоді за формулою (1.6):

або ккал/(кгК)

Коєфіцієнт динамічної в’язкості суміші газів визначається за формулою:

(1.8)

де - коефіцієнт динамічної в’язкості і-того компонента.

Таким чином пораховані властивості природного газу.

2. Вибір основного обладнання КС.

Вибір основного обладнання КС ведемо по критерію мінімуму питомих приведених затрат на спорудження і експлуатацію станції за прийнятими розрахунковими схемами роботи основного обладнання.

При заданій продуктивності КС q=54,8 млн.м3 за добу.

Вибираємо наступні типи газоперекачувальних агрегатів, які випускаються вітчизняною промисловістю:

ГТН-16 з нагнітачем Н-16-76-1,44 ;

ГТК-10-4 з нагнітачем 235-21-1;

ГПА-16/76 з нагнітачем НЦ-16/76-1,45;

ГПА-10 з нагнітачем 235-21-1;

ГТНР-10 з нагнітачем 235-21-1.

Технічна характеристика вибраних ГПА приведена в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 - Технічна характеристика ГПА

Тип

ГПА | Тип нагнітача | Номінальна продуктність млн.м3/доб | Тиск на вході, МПа | Тиск на виході, МПа | Стипінь стиску

1 ступінь | 2 ступінь

ГТН-16 | Н-16-76-1,44 | 31,0 | 5,18 | 7,45 | 1,44

ГТК-10-4 | 235-21-1 | 18,3 | 5,18 | 7,45 | 1,44

ГПА-16/76 | НЦ-16/76-1,45 | 32,6 | 5,14 | 7,45 | 1,45

ГПА-10 | 235-21-1 | 26,2 | 5,65 | 7,45 | 1,32

ГТНР-10 | 235-21-1 | 18,3 | 5,18 | 7,45 | 1,44

Для одного типу ГПА можливий одно- і двоступінчатий стиск. Тому розглядаємо 5 можливих схем роботи обладнання.

Розрахункове число паралельно працюючих машин:

rp= Qкc/Q1 (2.1)

де Qкc – продуктивність КС;

Q1 – номінальна продуктивність відцентрового нагнітача (табл. 2.1)

Число встановленних ГПА:

nуст= rp (2 – N2/N1); (2.2)

де rp – число працюючих ГПА,

N2 – коефіцієнт, що враховує простої обладнення аварійні зупинки тривалістю Тав,

N1 - коефіцієнт, що враховує проведення планово-попереджувальних ремонтів Тппр,

N1 = 1-Та/Тк (2.3)

N2 = 1-Тппр/Тк