Розрахунок сумісної роботи ділянки Бар-Гусятин і КС-38

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.

На ділянці газопроводу Бар-Гусятин врізані три газопроводи відбори: Зіньків (довжина 49,9 км, відбір 50,2 тис.м3/добу), Боднарівка (довжина 71,4 км, відбір 18,7 тис.м3/добу), Маяк (довжина 6,7 км, відбір 130,4 тис.м3/добу). Так як відбори по ходу ділянки дуже малі (0.2% від дійсної продуктивності), то розрахунку режиму роботи по ділянках робити не будемо. Порахуємо режим роботи газопроводу без врахування відборів, а за допомогою програми (додаток Е) визначимо кінцевий тиск і кінцеву температуру в кінці кожної ділянки. Результати зобразимо к додатку Ж.

5.1 Розрахунок режиму роботи ділянки Бар-Гусятин

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;

Починаємо розрахунок режиму роботи ділянки Бар-Гусятин газопроводу Уренгой – Помари – Ужгород.

Розрахунок параметрів газопроводу на ділянці Бар-Гусятин ;

Початковий тиск газу(вихідний тиск на КС-37) 70,3 ат;

Початкова температура газу(вихідна на КС-37) 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:

, (5.1)

де Dзов – зовнішній діаметр трубопроводу;

- товщина стінки трубопроводу.

;

Обчислюємо значення числа Рейнольдса за формулою:

, (5.2)

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:

(5.3)

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

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

, (5.4)

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:

(5.5)

де, t- температура грунту ъС;

t - початкова температура газу ъС.

Отже,кінцева температура рівна:

Маючи кінцеву температуру знаходимо середню температуру на ділянці по формулі:

, (5.6)

де Тгр- температура грунту, К;

Тп,Тк- відповідно початкова і кінцева температура газу.

Для визначення кінцевого тиску використаємо формулу для визначення пропускної здатності:

(5.7)

З даної формули визначимо кінцевий тиск.

, (5.8)

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:

, (5.9)

Отже отримаємо:

.

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

, (5.10)

Підставивши відповідні значення отримаємо результат:

Отже, кінцевий тиск на ділянці Бар-Гусятин в другому наближені за формулою (5.6) буде рівним:

;

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

Розрахунок режиму роботи КС-38 Гусятин за фактичними параметрами роботи газопроводу наведений в четвертому пункті даного дипломного проекту.

5.2 Характеристика програми розрахунку режиму роботи газопроводу

Текст програми приведений у додатку К. Результати програми приведені в додатку Л. Ідентифікатори приведені в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 – Таблиця ідентифікатори програми

Назва параметра | Позначення | Одиниця вимір.

Молярна маса газу | MG | кг/кмоль

Тиск на вході | P1 | кг/см2

Температура на вході | T1 | єС

Витрата | Q | млн.м3/добу

Теплоємність газу | СР | кДж

Відносна густина газу | DLТ | -

Коефіцієнт стисливості газу | Z | -

Уточнене значення кінцевого тиску | Р21 | кг/см2

Довжина ділянки до відбору | L(MA) | км

Відбір газу на ділянці | QВ(МА) | млн.м3/добу

Температура в кінці ділянки | Т2(МА) | єС

Газова постійна | R | Дж/кг К

Діаметр газопроводу | D | мм

Товщина стінки | DST | мм

Температура грунту | TG | єС

Середня температура на ділянці | TCR | єС

Коефіцієнт Шухова | AL | -

Число Рейнольдса | RE | -

Коефіцієнт гідравлічного опору ділянки | LAM | -