2.Обгрунтування технологічної схеми укпг

Так як в моєму завданні наявний тиск достатньо високий на вході в. блок УКПГ,' і суттєва різниця між тиском газу на вході Р1 і тиском газу на виході Рr дозволяє використати дросель-ефект для отримання холоду, щоб на II ступені сепарації температура сепарації була нижчою за температуру точки роси, що потребує ТУ," то типова технологічна схема УКПГ буде мати три основні функ­ціональні блоки: блок сепарації І ступеня, блок теплообмінників та блок сепа­раторів II ступеня. Ця схема найбільш вживана, достатньо ефективна та еконо­мічна, вона відома як низькотемпературна сепарація (НТС), бо ми отримуємо необхідний для охолодження газу холод завдяки швидкому зниженню температури газу під час майже миттєвого зниження тиску газу (так званий дросель-ефект) і нам не потрібно додаткове джерело холоду.

Контрольний розрахунок

І Контрольний розрахунок теплофізичних коефіцієнтів природного газу.

1 Відносна густина та молекулярна маса (безрозмірні):

2 Критичний тиск (МПа):

або МПа.

3 Критична температура газу (К):

К.

4 Температура кипіння газу (К):

К.

5 Допоміжний параметр (безрозм.):

6 Ексцентрисітети (безрозм.):

7 Критична стислість (безрозм.):

8 Зведені тиск та температура (безрозм.):

; ;

; ;

9 Зведена густина (безрозм.):

;

.

10 Динамічна в’язкість при атмосферному тиску та будь-якій температурі

Динамічна в’язкість в стандартних умовах (атмосферний тиск та Т=293°К)

Динамічна в’язкість при будь-якому тиску та температурі

11 Коефіцієнт питомої теплоємності (ккал / (кг·К))

1ккал/год = 1,16 вт

;

;

12 Коефіцієнт теплопровідності

Визначається з таблиці Додатку Є методичних вказівок.

В робочих умовах І (Р_Р = 11 МПа; Т_Р = 290 К)

;

В робочих умовах ІІ (Р_Р = 5 МПа; Т_Р = 268 К)

;

І ступень сепарації

1 Густина в робочих умовах (кг/м³)

2 Продуктивність у робочих умовах (м³/с)

3 Діаметр патрубків входу та виходу газу (м)

Wвх = 7,8 м/с (табл. Ф)

Обираємо стандартний патрубок Ø113×7 мм, тоді d_BX = d_ВИХ =113 мм=0,119 м

4 Критична швидкість інерційного сепаратора (м/с)

Значення σ дорівнює 0,0072 Па·c. Повинно бути: W_P ≤0,8xW_КРЖ=0,189

Приймаємо W_Р= 0,15 м/с.

5 Діаметр корпуса апарата (розрахунковий) (м)

Приймаємо D_P = 0,800 м.

6 Фактична швидкість у корпусі апарата (м/с)

7 Діаметр найменшої краплини, що може бути відділена в інерційному сепараторі (м)

м =65 мкм

L = 3 м; r_кр=32,5 мкм; d_min= d_кр; .

8 Модальний розмір крапель в потоці (м)

м или 36 мкм

d_mod = 72 мкм

9 Частка рідини, що буде винесена газовим потоком (%)

10 Кількість рідини, що буде винесена з сепаратора І ступеня (г/м³)

q_P=q_1P∙B=100∙0,29=29 г/м³.

Розрахунок теплообмінника разом з дроселем

Таблиця 5 – Вхідні дані для розрахунку теплообмінника

№ п/п	Найменування величин	Позначення		Одиниця виміру	Чисельне значення
1	Витрати теплого потоку високонапор-ного газу	Q0		м3/доб	1100000
2	Робочий тиск теплого газу	P1		МПа	11
3	Температура теплого газу на вході	T1		К	290
4	Робочий тиск холодного газу після дроселя	P2		МПа	5
5	Температура холодного газу після дроселя	T3		К	268
6	Внутрішній діаметр зовнішньої труби (корпуса) теплообмінника	DT BH		м	Визна-чається
7	Зовнішній діаметр внутрішньої труби теплообмінника	dT H		м	Визнача-ється
8	Внутрішній діаметр внутрішньої труби теплообмінника	dT B		м	Визна-чається
9	Поверхня теплопередачі теплообмінника “труба в трубі”	FTT		м2	Визна-чається
10	Товщина тепло передаючої поверхні.	Δ		м	0,008
11	Коефіцієнт теплопровідності теплопе-редаючої поверхні (сталь)					40
12	Термічний опір плівки конденсату на тепло передаючій поверхні.	ReПЛ				0,001