7.5 Определение расстояния между кс

Рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления труб λ ,труба 1020 работает в квадратичном режиме, значит λ вычисляется по формуле:

λ =0,03817 / Dвн0,2

λ=0,03817 / 9990,2=0,0095 , с учётом местных сопротивлений λ будет на 5% больше

λ=0,0095*1,05=0,0099

Расстояние между КС определяется по формуле:

L=K2*D5*(Pн2- Рк2) / λ*Z*∆*T0*Q2*1012

Где D-внутренний диаметр, Рн, Рк - начальное и конечное давление, К=3,32,Т0-температура окружающей среды =271,5 К,Q- суточный расход.

L= 3,322*9995*(5,52- 3,822) / 0,0099*0,89*0,75*271,5*11,782*1012=777,8 км;

По этой же формуле определяем длину последнего перегона приняв давление в конце перегона 2МПа:

Ln=3,322*9995(5,52- 22) / 0,0099*0,89*0,75*271,5*11,782*1012=1152 км;

Необходимое количество КС вычисляется по формуле:

N= (L – Ln) / L = (1200-1152) / 777.8= 1 шт.

8. Расчёт режима работы ГКС

8.1 Определение режима работы газокомпрессорной станции

Считаем газовую постоянную: газовая постоянная воздухаRв=278,53 Дж/кгК

R= Rв / ∆ = 278,53 / 0,75=371,3 Дж/кг К

8.2 Определяем плотность газа при условиях входа в нагнетатель первой ступени

Tв1-температура на входе в КС,Рв1- давление на входе:

ρв1 = Рв1 / Z*R*Tв1 = 3.82*106 / 0.89*371.3*298=38,79 кг/м3

8.3 Объёмная производительность первого нагнетателя

Qв1=Q*ρсм / 1440*ρв1 = 11,78*0,91*106 / 1440*38,79=191,7 м3/мин.

8.4 Определяем относительную частоту вращения вала нагнетателя:

Примем n1=5850 об/мин.

(n /n0) = n1 / n0* = 5000/6150* =0,89

8.5 С использованием приведённой характеристики нагнетателя рис.5.7 при έ =1,24 и приведённой частоте (n/n0)=1.08 определяем объемную производительность Qпр=220 м3/мин

Относительная мощность, потребляемая нагнетателем и его политропический кпд при Qпр=220 м3/мин. по характеристике (рис.5.7) составляет:

(Ni /ρn) =200 кВт/(кг/м3) ηпол=0,81

8.6 Фактическая производительность нагнетателя составит

Q =Qпр*n / n0 = 220*5000 / 6150=178,8 м3/мин.

8.7 Вычисляем коммерческий расход приведенный к стандартным условиям

Qк= G / ρ0=1440*Q*ρвх /ρ0*106

ρ0=ρвоз*∆=1,206*0,75=0,904 кг/м3

Qк=1440*178,89*38,79 / 0,904*106=11,05 млн.м3/сут;

8.8 Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем

Ni=ρвх*(Ni / ρн)*(n / n0)3

Ni=38.79*200*(5000 /6150)3=4169 кВт.

8.9 Мощность на муфте привода нагнетателя равна

Nc= Ni+Nмех =4169+100=4269 кВт

Nмех- механические потери мощности в системе газоперекачивающего агрегата для этого типа агрегатов(100кВт).

Температура газа после первого нагнетателя определяется по формуле:

Тк1= Тн1*(Рк /Рн)m-1/m = 298*(1.321.3-1/1.3)=317.5К=44,50С.

8.10 Давление на выходе из первого нагнетателя

Рк1= Рн1*ε = 3,82*1,24=4,73 МПа

8.11 Давление на входе второго нагнетателя

Рн2= Рк1- 0,03 = 4,73 –0,03=4,7 МПа;

где 0,03 МПа потери в обвязке между нагнетателями.

ρв2=Рв2 /Z*R*Tв2 = 4,7*106 / 0,89*371,3*317,5 = 44,7 кг/м3;

8.12 Объемная производительность второго нагнетателя

Qв2= Q*ρсм /1440*ρв2= 166,38 м3/мин.

8.13 Устанавливаем два газоперекачивающего агрегата последовательно

газокомпрессорный масло станция газопровод

Устанавливаем частоту вращения второго агрегата 5100 об./мин., относительная частота 0,95,ε=1,24.По характеристике (рис.5.7) определяем объемную производительность Qпр2=270 м3/мин.; мощность потребляемую нагнетателем (Ni /ρn)пр=250 кВт/кг/м3; политропический кпд ηпол=0,84; фактическая производительность Q=224 м3/мин.; коммерческий расход Qк=13,8 м3/сут.; мощность потребляемая нагнетателем Ni=5872 кВт. Мощность на муфте второго нагнетателя равна N1=5972 кВт. Давление газа на выходе второго нагнетателя:

Рк2=Рн2*ε =4,7*1,24=5,8 МПа

Температура на выходе из второго нагнетателя:

Tк2= Тн2*εm-1/m =317.5*1.241.3-1/1.3=333.6 К=600С.