Глава 4. Подбор основного оборудования

4.1 Подбор пылеуловителей

Установка очистки газа предназначена для очистки поступающего на КС газа от твердых и жидких примесей и предотвращения тем самым загрязнения и эрозии оборудования и трубопроводов станции.

Очистка газа на установках проводится, как правило, в одну ступень - в пылеуловителях (ПУ). В ряде случаев применяется двухступенчатая очистка газа с использованием на второй ступени фильтров-сепараторов; подобная очистка предусматривается преимущественно на каждой 3-5 КС и практикуется в основном после участков газопроводов с повышенной вероятностью аварий, а также после подводных переходов протяженностью более 500 метров, подверженным относительно частым ремонтам и загрязнению. В данном курсовом проекте рассматривается одноступенчатая очистка газа в ПУ. В качестве ПУ на КС применяются аппараты двух типов - масляные и циклонные. Очистка газа от примесей в масляных ПУ осуществляется в результате контакта газа с маслом в нижней части ПУ и оседания твердых и жидких включений на поверхности масла. В циклонных ПУ освобождение газа от примесей производится с помощью сил, создаваемых в аппаратах за счет их особой конструкции. Преимущественное применение в настоящее время находят аппараты циклонного типа. Расчет потребного количества циклонных ПУ для установок очистки газа на КС производится на основе характеристик данных аппаратов и выполняется в следующей последовательности.

Первоначально уточняется рабочее давление ПУ. Оно соответствует давлению на входе КС. Затем по характеристике аппарата определяются его максимально и минимально допустимые производительности - и .

При отличии плотности транспортируемого газа при стандартных условиях от 0,75 кг/м³, полученные значения корректируются по характеристике пылеуловителя. По уточненным значениям производительностей определяется потребное число ПУ таким образом, чтобы при отключении одного из аппаратов, нагрузка на остальные в работе не выходила за пределы их максимальной производительности , а при работе всех аппаратов - не выходила за пределы минимальной производительности . При этом, для любого режима работы, общие потери давления на стороне всасывания КС не должны превышать нормативную величину.

4.1.1 Расчет потребного количества циклонных ПУ типа ГП.106.00.

Рабочее давление пылеуловителя по п. 3.2.1:

МПа; (4.1)

где - рабочее давление пылеуловителя, МПа;

- давление на входе КС, МПа;

Коэффициент изменения производительности пылеуловителя определяется по приложению 10 [2]. Он зависит от плотности газа при стандартных условиях ρ_н=0,677 кг/м³ и температуры t_вх=5,5 ^оС.

Коэффициент изменения производительности ПУ = 0,865.

По приложению 10 [2] определяем:

Q_min= 4,4 млн. м³/сут

Q_max= 7,6 млн. м³/сут.

Производительность корректируется с учетом коэффициента изменения производительности пылеуловителей.

= млн. м³/сут.

= млн. м³/сут.

Количество пылеуловителей находим по формуле:

, шт. (4.3)

, шт. (4.4)

где и - максимально и минимально допустимое количество пылеуловителей, шт.;

Q_кс - суточная производительность КС, млн. м³/сут

и - минимальная и максимальная производительности пылеуловителей, млн. м³/сут

Q_кс=58,9 млн. м³/сут

шт., принимаем 16 шт.

шт., принимаем 9 шт.

шт.

Принимаем n = 10 шт., так это минимальное количество ПУ, обеспечивающие работу узла очистки в рабочем диапазоне производительностей для каждого ПУ при отключении одного из них.

Производительность при работе всех ПУ:

млн. м³/сут

Q = 5,89 млн. м³/сут > Q_min = 3,81 млн. м³/сут

Производительность ПУ при отключении одного пылеуловителя:

млн. м³/сут < Q_max = 6,57 млн. м³/сут.

Условия выполняются.

4.1.2 Расчет потребного количества циклонных ПУ типа ГП.144.00.000.

Расчет производится аналогично ПУ типа ГП.106.00.

По приложению 10 [2] определяем:

Q_min = 15,1 млн. м³/сут

Q_max = 20,2 млн. м³/сут.

Производительность корректируется с учетом коэффициента изменения производительности пылеуловителей.

млн. м³/сут.

млн. м³/сут.

Количество пылеуловителей находим по формулам (4.3) и (4.4):

шт., принимаем 5 шт.

шт., принимаем 4 шт.

шт.

Принимаем n = 5 шт., так это единственное количество ПУ, обеспечивающие работу узла очистки в рабочем диапазоне производительностей для каждого ПУ при отключении одного из них.

В результате расчета установлено, что обе марки ПУ подходят для данной КС. При отсутствии данных по экономичности и капитальным вложениям при выборе конкретной марки ПУ можно руководствоваться тем, что меньшее число ПУ облегчает монтаж, несколько упрощает технологическую схему узла очистки, количество необходимой арматуры и труб. На основании выше сказанного окончательно принимаем 5 пылеуловителей марки ГП.144.00.000.

Окончательно принимаем пылеуловители циклонного типа ГП 144.00.000 в количестве 2 штук.