3. Уточненный тепловой и гидравлический расчет участков газопровода между компрессорными станциями

Уточненный тепловой и гидравлический расчет участков газопровода между компрессорными станциями производится с целью определения давления и температуры в конце рассматриваемого участка.

3.1 Уточняем расстояния между кс с учетом расхода топливного газа на собственные нужды

Производительность каждого участка найдем по формуле

.

Для ГТК-16

Q_ТГ = 5,93 · 24 · 1 = 0,142 млн. м³/сут (Приложение 6)

Тогда

Q₁ = 50,098 – 0,142· 1 = 49,956 млн.м³/сут;

Q₂ = 50,098 – 0,142· 2 = 49,813 млн.м³/сут;

Q₃ = 50,098 – 0,142· 3 = 49,671 млн.м³/сут;

Q₄ = 50,098 – 0,142· 4 = 49,529 млн.м³/сут.

Из формулы найдем среднюю длину участка между КС

,

г де:

Тогда

По формуле найдем длину каждого участка

км;

км;

км;

км.

Расчет первого участка

3.2 Принимаем в качестве первого приближения значения λ, Т_СР и Z_СР из первого этапа вычислений:

λ = 0,0113; Т_СР = 290,45 ⁰К; Z_СР = 0,877.

3.3 Определяем по формуле значение Р_К в первом приближении

МПа.

3.4 Определяем среднее давление по формуле

МПа.

3.5 Определяем средние значения приведенного давления и температуры

; .

3.6 Удельную теплоемкость газа определяем по формуле

.

3.7 Коэффициент Джоуля – Томсона определяем по формуле

К/МПа.

3.8 Рассчитываем коэффициент a_t по формуле

км^-1.

3.9 По формуле вычисляем значение средней температуры с учетом теплообмена с окружающей средой и коэффициента Джоуля – Томсона

3.10 Вычисляем уточненные значения приведенной температуры Т_ПР и коэффициента Z_СР

;

.

3.11 Рассчитываем коэффициент динамической вязкости по формуле и число Рейнольдса по формуле

.

3.12 По формулам вычисляем коэффициенты λ_ТР и λ

;

.

3.13 Конечное давление во втором приближении определяем

МПа.

3.14 Относительная погрешность определения конечного давления составляет

Полученный результат не отличается от предыдущего приближения более чем на 1 %. Поэтому приравниваем р_К = р΄_К. и делаем третье приближение, начиная с п. 3.4.

Результаты расчетов приведены в таблице

Результаты уточненного теплового и гидравлического расчета первого участка газопровода

Наименование расчетного параметра	Второе приближение
Конечное давление рК, МПа	6,052
Среднее давление рСР, МПа	6,626
Приведенная температура ТПР	1,5107
Приведенное давление рПР	1,429
Удельная теплоемкость газа СР,	2,751
Коэффициент Джоуля-Томсона Di, К/МПа	3,678
Параметр at	3,561·10-3
Средняя температура ТСР, К	297,2
Средний коэффициент сжимаемости ZCР	0,8876
Динамическая вязкость μ, Па · с	12,46·10-6
Число Рейнольдса Re	33,47·106
Коэффициент сопротивления трения λТР	0,0094
Расчетный коэффициент гидравлического сопротивления λ	0,0109
Конечное давление р΄К, МПа	6,046
Относительная погрешность по давлению δ, в %	0,1