Розрахунок сумісних режимів лінійної частини газопроводу Гусятин – Богородчани і Богородчини - Воловець

Розрахунок сумісної роботи КС і лінійної частини газопроводу проводиться для визначення тиску, температури і витрати на кінцевій ділянці газопроводу, а також вхідні параметри в компресорну станцію.

10.1 Розрахунок режиму роботи ділянки Гусятин-Богородчани

Вихідні дані:

Діаметр газопроводу 1420 мм;

Товщина стінки 18 мм;

Відносна густина газу по повітрю 0,56 кг/м3;

Температура грунту 3 єC;

Коефіцієнт теплопередачі 2 Вт/м2К;

Початковий тиск газу(вихідний тиск на КС-38) 70,3 ат;

Початкова температура газу(вихідна на КС-38) 40 єC;

Витрата газу на ділянці складає 86,4 млн.м3/добу;

Довжина ділянки 126 км;

Визначимо кінцевий тиск,температуру,середні значення температури та коефіцієнта стисливості,значення коефіцієнту гідравлічного опору.

Знайдемо внутрішній діаметр трубопроводу за формулою:

, (10.1)

де Dзов – зовнішній діаметр трубопроводу;

- товщина стінки трубопроводу.

;

Обчислюємо значення числа Рейнольдса за формулою:

, (10.2)

де q – обґємна продуктивність газопроводу, млн.м3/добу;

- відносна густина газу;

- коефіцієнт динамічної в’язкості, Па.

Отже отримаємо:

,

Визначимо коефіцієнт гідравлічного опору ділянки газопроводу за формулою:

(10.3)

де, к-еквівалентна шорсткість труб к=0,03мм;

Для визначення кінцевої температури даної ділянки ,а також середньої температури газу визначимо параметр аl.

, (10.4)

де к – коєфіцієнт теплопередачі від газу до грунту, ккал/м2К.

Ср – теплоємність газу, Дж/(кгК).

L-довжина дылянки газопроводу, м.

Отже отримаємо:

,

Знаходимо кінцеву температуру газу в газопроводі на ділянці 1-2 по формулі:

(10.5)

де, t- температура грунту ъС;

t - початкова температура газу ъС.

Отже,кінцева температура рівна:

Маючи кінцеву температуру знаходимо середню температуру на ділянці по формулі:

, (10.6)

де Тгр- температура грунту, К;

Тп,Тк- відповідно початкова і кінцева температура газу.

Для визначення кінцевого тиску використаємо формулу для визначення пропускної здатності:

(10.7)

З даної формули визначимо кінцевий тиск.

, (10.8)

де , Рк, Рн – кінцевий і початковий тиски газу в газопроводі;

l – довжина дільниці газопроводу, км.

tcр-середня температура газу К ;

Zср-коефіцієнт стисливості газу.

Прийнявши для першого наближення, що коефіцієнт стисливості газу Zср=0,9 знаходимо кінцевий тиск газу в ділянці газопроводу до відбору по формулі:

;

Проведемо уточнення даного значення кінцевого тиску.Для цього визначимо середній тиск на ділянці за формулою:

, (10.9)

Отже отримаємо:

.

Маючи значення середнього тиску і температури визначимо середнє значення коефіцієнта стисливості газу по формулі:

, (10.10)

Підставивши відповідні значення отримаємо результат:

Отже, кінцевий тиск на ділянці Гусятин - Богородчани в другому наближені за формулою (10.6) буде рівним:

;

Отже, за результатами розрахунку ми отримали кінцевий тиск та температуру на вході в наступну станцію.

10.2 Розрахунок режиму роботи ділянки Богородчани - Воловець

Вихідні дані:

Діаметр газопроводу 1420 мм;

Товщина стінки 18 мм;

Відносна густина газу по повітрю 0,56 кг/м3;

Температура грунту 3 єC;

Коефіцієнт теплопередачі 2 Вт/м2К;

Початковий тиск газу(вихідний тиск на КС-39) 71,6 ат;

Початкова температура газу(вихідна на КС-39) 49 єC;

Витрата газу на ділянці складає 95,7 млн.м3/добу;

Довжина ділянки 126 км;

Визначимо кінцевий тиск,температуру,середні значення температури та коефіцієнта стисливості,значення коефіцієнту гідравлічного опору.

Знайдемо внутрішній діаметр трубопроводу

;

Обчислюємо значення числа Рейнольдса

,

Для визначення кінцевої температури даної ділянки ,а також середньої температури газу визначимо параметр аl.

,

Знаходимо кінцеву температуру газу в газопроводі на ділянці 1-2

Маючи кінцеву температуру знаходимо середню

Визначаємо кінцевий тиск

Прийнявши для першого наближення, що коефіцієнт стисливості газу Zср=0,9 знаходимо кінцевий тиск газу в ділянці газопроводу до відбору по формулі:

;

Проведемо уточнення даного значення кінцевого тиску. Для цього визначимо середній тиск на ділянці

.

Маючи значення середнього тиску і температури визначимо середнє значення коефіцієнта стисливості газу:

Отже, кінцевий тиск на ділянці Богородчани-Воловець в другому наближені буде рівним:

;

Отже, за результатами розрахунку ми отримали кінцевий тиск та температуру на вході в наступну станцію.