Добавил:

spbguap9 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Предмет:

Добыча нефти и газа

Файл:

Рассматриваемый участок магистрального газопровода.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

01.02.2021

Размер:

2.2 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 115 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

потерь давления газа в установке охлаждения, что позволяет наряду с реализацией других мероприятий повысить эффективность эксплуатации газоперекачивающих агрегатов.

Рассмотрев конструкцию и возможность разных видов аппаратов воздушного охлаждения, для моего проекта, на реконструируемых компрессорных станциях будут установлены аппараты воздушного охлаждения типа 2АВГ - 75.

2.3.3 Расчет АВО (аппарата воздушного охлаждения)

Произведем расчет АВО для летнего режима эксплуатации газопровода на КС Грязовец.

Технические характеристики и исходные данные 2АВГ-75 приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Техническая характеристика аппарата воздушного

охлаждения 2 АВГ-75


Показатели			Величина
1.	Расчетное давление (Р), [МПа]		5,6
2.	Поверхность теплообмена по оребрению (Нст), [м²]		9930
3.	Коэффициент оребрения (φ)		20
Продолжение таблицы 3
4.	Количество труб в секции (Nтр)		528
5.	Число рядов труб, [шт.]		6
6.	Количество оребренных трубок в одном АВО (Nтр), [шт.]		180
7.	Количество теплообменных секций (Nс), [шт.]		3
8.	Установленная мощнгость электропривода, [кВТ]		37
9.	Количество двигателей на аппарат, [шт.]		2
10.		Наружный диаметр трубок (Dн), [мм]	57,4
11.		Высота ребра трубки (h), [мм]	16
12.		Шаг ребра (S), [м]	0,0025
13.		Длина оребренной трубки (L), [м]	12
14.		Количество вентиляторов в одном АВО (n), [шт.]	2
15.		Расход воздуха, нагнетаемого одним вентилятором

Q		,	м	3
				3
	2
			с		113,89
					113,89
16.	Свободная площадь между трубками (Fуз), [м²]					11,5
17.	Внктренний диаметр трубок (Dвн), [мм]					25
18.	Диаметр вентилятора, [м]					5
19.	Частота вращения вентилятора, [об/мин]					250
20.	Масса аппарата в объеме поставки (с обвязкой), [кг]					41000
Продолжение таблицы 3
21.	Габариты аппарата, [мм] длина ширина высота					12820

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

					6380
					4890
Таблица 4. Исходные данные для расчета

		Показатели				Величина
	1.		Суточная производительность КС (Q1), [м³/сут]			40·106
	2.		Температура газа до АВОт (t1), [○С] [К]			40 313
	3.		Температура газа после АВОт (t2), [○С] [К]			25 298
	4.		Температура воздуха (τ1), [○С] [К]			17 290
	5.		Критическая температура газа (Ткр), [К]			213,3
	6.		Критическое давление (Ркр), [МПа]			4,61
	7.		Теплоемкость газа (СР1), [Дж/кг·К]			2743,68
	8.		Коэффициент динамической вязкости газа (η1), [Па·с]			1,2·10-5
	9.		Коэффициент теплопроводности газа (λ1), [Вт·м/К]			0,0317
	10.			Теплоемкость воздуха (СР2), [Дж/кг·К]		1005
	11.			Коэффициент динамической вязкости воздуха (η2),		1,2·10-5
		[Па·с]
	12.			Коэффициент теплопроводности воздуха (λ2), [Вт·м/К]		0,24
	13.			Расчетное число аппаратов (nАВО), [шт.]		4

Определим мощность теплового потока:

Q	*

C	P1	M	1	(t
	P1		1	1

t	2	)
	2

;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

																	кг

где: М1 - массовый расход газа,																		с	;
где: М1 - массовый расход газа,																			;
М		1				Q		;
					n	1		;
					n	1
M			0,74 40 10							6	29,6 10			6	кг
										6				6
	1
															сут			;
																		;
				29,6			10		6				кг
М				29,6			10					342,6	кг
М		1		24 3 3600								342,6
		1
													с			;

Q* 2743,68 342,6 40 25 14,1 106 Вт .

Определяем температуру воздуха на выходе из АВО при нормальной производительности вентилятора:

				Q	*
				Q
2	1			М		n
2	1	С
		С	P 2		2		АВО
			P 2		2		АВО

;

где:

М	2

М² -

	в

массовый расход воздуха,

Q	n	;
2		;
2

	кг

	с

;

М		1,205 113,89 2 274,47	кг
	2

				с

;

		14,1 10		6		302,8К 29,8 С
	290	14,1 10
2	290	1005	274,47		4
2
						.
						.

Средняя логарифмическая разность температур:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

		1		2	t
		1		2
ср
ср
	ln		1
	ln
			2		;
					;

где: θ1 и θ2 - начальная и конечная разность температур;

	1	t	1		2
	1		1		2
	2	t		2		1	;
	2			2		1

1		313 302.8 14,5 K
1		298 290 8 K
2		298 290 8 K						;
								;

где: εΔt - поправочный коэффициент, учитывающий отличие схемы движения теплоносителей в АВО от противотока.

Р		2		1

	t
		1	1		;

R	t	1	t	2
R

		2			1	;
						;

P	302.8 290
P	313 290
	313 290
R		40 25
R	302.8 290
	302.8 290

Следовательно:

0,557

;

1,17

;

εΔt=0,87.

	10,2 8		0,87	7,87 К
ср		10,2

	ln
		8

Определим коэффициент теплопередачи от газа к внутренней поверхности трубок АВО:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

	0,021		Re	0,8	Pr	0,43
		1		0,8		0,43
1		D		1
1				1

		в н

где: Re и Pr - соответственно числа Рейнольдса и Прандтля;

Re			D
Re		1	в н		1
		1	в н		1
	1
				1
				1

где: υ1 - скорость движения газа в теплообменных трубках;

в н

тр

АВО

;

ρ1 - плотность газа;

			Р	ср
				ср
1			R T
1	z
	z	ср			;
				ср	;
				ср

		t	t		2
Т		1			2
Т	ср			2
	ср				;


Т		313 298				305,5К 32,5 С
Т	ср					305,5К 32,5 С
	ср			2		;
				2		;
		Р	н		Р	Р
Р			н		н
Р
	ср				2	;
					2

где:		Р - потери давления газа в АВО, Р=0,06 [МПа].

Рн - давление после нагнетателя (после компримирования);

Рср

	5,6	(5,6
		2
		2

0,06)	5,57 МПа

;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

			Р	ср	Т
z		1 0,4273		ср
z		1 0,4273
	ср		Р			Т
			Р	кр		Т
				кр

ср кр

	3,668

;

			5,57		305,5	3,668
zср	1 0,4273					0,862
zср	1 0,4273		4,61			0,862
			4,61		213,3					;
										;
		5,57 10		6			кг
		5,57 10			41,36		кг
					41,36				3
1		0,862 511,35 305,5						м	3
		0,862 511,35 305,5						м		;
										;

где: fвн - площадь поперечного сечения трубки;

				D
							4
f	в н					4
	в н								;


				3.14 0.025						2					м
f				3.14 0.025								4,9 10		4		2
														4		2
	в н						4
	в н																;


									342,6								7,82	м
											4						7,82
1			41,36 4,9 10								4	3 180 4
			41,36 4,9 10									3 180 4							с
Re					7,82 0,025 41,36								673823,3
Re		1											673823,3
		1					1,2 10 5
							1,2 10 5										;
																	;
Pr				C		P1		1
Pr

									;
							1		;
							1

;

	2146 1,2 10	5
Pr			0.858
	0.03
		;

	0.021	0.03	673823.3	0.8

1		0.025

Коэффициент теплопередачи трубок к воздуху:

0.858	0.43	1085.5	Вт
0.858		1085.5	м	2
				2
					К	.
						.

от наружной поверхности оребреных

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

	Nu		2


2	D
	D	н	;
			;

где: Nu - число Нуссельта;

Nu 0.223					D
						н

					S
Re			D
Re		2		н		2
		2		н		2
	2
				2
				2

0.54	h		0.14
	h

		S

;

Re 0.65

;

где: ρ2 - плотность воздуха;

	1,205	кг
2			м	3

	Q	2	n
		2
2	F
2
			уз	;
			уз

 

;

	113,89	2	м
2			19,81
2	11,5
	11,5			с

;

Re		19,81 0,057		1,205
	2	1,2 10	5

113387

;

	0,057	0,54	0,016	0,14
	0,057		0,016
Nu 0,223
	0,025		0,025

113387	0,65	293,5

;

	293,5	0,024	123,579	Вт
2	0,057		123,579	м	2
2					2
						К	.
							.

Рассчитаем коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

k					1
k	1		H			H			1
	1		H	2	ст	H		2	1


		1	H	1	ст	H	ср			2	;
											;

Н		D	l	D
	2	н		н
	2	н		н
Н		D	l	D	;
	1	в н		в н	;
	1	в н		в н

Н	2	20	0,057	45,6

Н			0,025
	1			;

Н			D	2
		2	в н			ст
		2	в н			ст
Н	ср		D		ст
	ср		в н		ст

;

где: σст - толщина стенки трубки;

Н				0,025 2 0,33		10		3
Н		2	20	0,025 2 0,33		10			20,26
		2
Н				0,025 0,33 10			3
							3
	ср									;
										;

													50		Вт
												ст	50
												ст
λст - коэффициент теплопроводности стали;														м К
λст - коэффициент теплопроводности стали;
k					1						15,099
k			1		0,33 10	3				1	15,099
						3
				45,6				20,26
			785,6	45,6	50			20,26		123,579
			785,6		50					123,579			.
													.

Необходимая поверхность охлаждения:

 

;

Н		Q*
Н		k ср	;
		14,1	10		6	118657,78 м
Н		14,1	10				2
							2
	15,099			8,85
	15,099			8,85				.
								.

Необходимое количество аппаратов АВО:

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

nАВО НН ; АВО

где: НАВО - поверхность теплопередачи одного АВО;

Н	АВО	Н	ст	N	с

;

Н			9930 3		29790 м	2
Н			9930 3		29790 м
		АВО					;
		АВО
n				118657,78	3,98
n	АВО			29790	3,98
	АВО				.

Таким образом, принимаем к установке 4 аппарата воздушного охлаждения.

Рассчитаем гидравлические потери газа в АВО:

P		V			l
P		V	2
АВО	1	1		т	d
					d

0 в н

;

где:

Re	1

	т	- гидравлическое сопротивление в трубках:
		- гидравлическое сопротивление в трубках:

500			d	в н
				в н
			к
			к		э
					э
500			0.025			6.25 10	4
							4
			0.0002
			0.0002
673823,3							;
							;

режим течения квадратичный, т. к.

Re	1
	1

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 115 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа

#
02.01.20211.9 Mб19Разработка месторождений газа и нефти.pdf
#
24.01.2021634.67 Кб4Разработка механического привода электродвигателя редуктора.pdf
#
01.02.20216.22 Mб38Разработка нефтяных месторождений.pdf
#
03.01.2021231.91 Кб16Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.pdf
#
31.01.20211.54 Mб3Распределение давления.pdf
#
01.02.20212.2 Mб44Рассматриваемый участок магистрального газопровода.pdf
#
01.02.20211.62 Mб20Расчет детектора термокондуктометрического газоанализатора.pdf
#
24.01.2021526.58 Кб4Расчет зубчатых колес редуктора.pdf
#
24.01.20211.15 Mб19Расчёт и выбор электродвигателя.pdf
#
01.02.20211.9 Mб2Расчет объёмов продуктов сгорания.pdf
#
24.01.20211.43 Mб6Расчет редуктора.pdf