Динамічна в’язкість газу | кг/м2 | NB | 1,047.10-6

Ізобарна теплоємність газу | ккал /(кг.К) | CP | 0,502

4 АНАЛІЗ ОЧИСТКИ ГАЗУ ВІД МЕХАНІЧНИХ ДОМІШОК

НА КС УЖГОРОД

Очистка газу від механічних домішок на КС Ужгород проводиться у 12 гравітаційних пилоуловлювачах діаметром 2400 мм. Пилоуловлювач має наступні параметри:

Середня продуктивність КС на протязі 2000 р. склала 75 млн. м3 за добу при середньому тиску на вході КС 4,7 МПа. Тоді секундна витрата через один пилоуловлювач

м3/с.

де рст, Тст – тиск і температура при стандартних умовах.

В залежності від тиску в пилоуловлювачі приймаємо наступні допустимі швидкості:

Перевіримо дійсну швидкість газу:

в контактних трубках

м2,

м/с,

де - загальна площа перерізу контактних трубок, які мають діаметр 89 мм;

в осаджувальній секції

м2,

м2,

м/с.

Таким чином швидкості в контактних трубках і осаджувальній секції нижче допустимих на 25%:

,

що дає змогу збільшити навантаження на один апарат.

Тому в умовах КС Ужгород можна вимкнути 4 пилоуловлювачі і вивести їх в резерв.

Гідравлічний розрахунок. Втрати тиску в пилоуловлювачі h викликаються місцевими опорами

,

де h1 – втрати при раптовому розширенні газу на вході; h2 – втрати при раптовому звуженні газу на вході в контактні трубки; h3 – в контактних трубках; h4 – при раптовому розширенні газу на виході з контактних трубок;

h5 – в жалюзійному сепараторі; h6 – на виході газу з пилоуловлювача при різкому звуженні. Втрати при раптовому розширенні і звуженні газу (h1, h2, h4 і h6) розраховуються за формулою

,

де , W – відповідно густина і швидкість газу на даній ділянці; g – прискорення вільного падіння; о – коефіцієнт місцевих опорів.

Густина газу при умовах роботи пилоуловлювача

кг/м3.

де z – коефіцієнт стисливості газу, .

Визначаємо втрати:

при раптовому розширенні газу на вході в пилоуловлювач

м/с,

де d – діаметр вхідного патрубка, рівний 0,4 м;

Па;

при раптовому звуженні на вході в контактні трубки

Па;

при розширенні на виході з контактних трубок

м/с,

Па;

при звуженні на виході з пилоуловлювача

Па;

в контактних трубках

де - коефіцієнт гідравлічного опору, орієнтовно рівний 0,01; - відповідно приведена швидкість рідини і газу; - відповідно густина рідини і газу в робочих умовах;

в жалюзійному сепараторі

.

Коефіцієнт о визначаємо в залежності від числа Рейнольдса

,

де - еквівалентний діаметр жалюзійного сепаратора; - гідравлічний радіус жалюзійного сепаратора; - площа живого перерізу сепаратора; Wж – швидкість набігання газу на елементи жалюзійного сепаратора; - коефіцієнт динамічної в’язкості газу; H – висота сепаратора; F - коефіцієнт живого перерізу сепаратора

,

тут - ширина між жалюзі; - товщина листа жалюзі.

м2; м;

м; ;

При такому числі Рейнольдса о = 0,2.

Па.

Загальні втрати у пилоувлювачі

Па.

Тобто пилоуловлювач майже не впливає на втрату тиску у всмоктуючому колекторі КС.

5 АНАЛІЗ ОХОЛОДЖЕННЯ ГАЗУ В УМОВАХ КС УЖГОРОД

На КС Ужгород для охолодження газу використовуються апарати повітряного охолодження (АПО) типу 2АВГ-75. Таких апаратів встановлено 8 на виході КЦ-2. Технічні дані АПО подано в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 – Технічна характеристика АПО 2АВГ-75.

№п/п | Показник | Величина

Для аналізу роботи АПО доцільно виконати перевірочні розрахунки.

В розрахунках при відомій конструкції теплового апарату теплове навантаження Q і кінцеві температури потоку t2 і 2 визначають за заданими значеннями початкових температур потоків t1 і 1, водяних еквівалентів і , а також за величиною kH.

Годинну витрату тепла, або теплове навантаження апарата (холодильника газу), Q визначають з рівняння теплового балансу

, (5.1)

або ,

де G1 і G2 – масова витрата відповідно газу через АПО і повітря за одиницю часу, кг/год.; і - середня теплоємність відповідно газу і повітря в кДж/(кг·К); W1 i W2 – водяні еквіваленти потоків в кДж/(год. · К); - абсолютні величини перепадів температур:

і ;

kH – водяний еквівалент поверхні охолодження в кДж/(год.·К) (k – коефіцієнт теплопередачі через стінку, що розділяє, в Вт/(м2·К), H – поверхня теплопередачі в м2), Иm – температурний напір, або середня різниця температур процесу теплопередачі в м2.

Для розрахунку теплообмінних апаратів будь-яких схем може бути прийнятий загальний розв’язок М.І.Білоконя для середньої різниці температур в умовах розрахунків:

. (5.2)

Тут Иm – середня різниця температур процесу теплопередачі

, (5.3)

де ИІ і ИІІ – найбільша і найменша різниці температур потоку.

Wm – приведений середній еквівалент обидвох потоків

.

Проведемо розрахунок теплообмінного апарату. Для цього складемо програму на мові Exel. За результатами розрахунків будуємо графік залежності теплоперепаду від продуктивності АПО.( рис.5.1).

При розрахунковому режимі роботи Q = 75 млн. м3 за добу продуктивність одного АПО складе

млн. м3/доба.

При такій продуктивності, навіть за найгірших умов dT=5, АПО забезпечує теплоперепад 21 оС. Допустима температура на виході КС не повинна перевищувати 40 оС. Температура на виході КС складає не вище 50 оС. Тобто потрібний теплоперепад становить 10 оС. АПО забезпечує таке зниження температури при максимальній продуктивності 16 млн.