Определение расстояния между компрессорными станциями

3
Далее ⇒

Выбор рабочего давления, определение числа КС и расстояния между ними.

Для определения числа компрессорных станций необходимо уточнить рабочее давление в газопроводе и давление на входе компрессорной станции. Выбранные давления должны соответствовать нормативным давлениям на входе и выходе центробежных нагнетателей в соответствии с их характеристиками.

Выбор рабочего давления. Современные газопроводы работают с рабочим давлением 7,35МПа (75кгс/см²). При этом абсолютное давление на нагнетании Р_наг центробежного нагнетателя (ЦН) не должно превышать 7,46МПа (76кгс/см²). Анализ характеристик ЦН показывает, что давление на всасывании Р_вс центробежного нагнетателя находится в интервале 4,97÷5,18МПа (50,7÷52,8кгс/см²).

Расчёт свойств транспортируемого газа. Основными свойствами газа, необходимыми для выполнения технологического расчёта газопровода, являются: плотность, молярная масса, газовая постоянная, псевдокритические температура и давление, относительная плотность газа по воздуху. Некоторые свойства компонентов природных газов приведены в табл.

Таблица 1.1

Физические свойства компонентов природных газов.

Газ	Плотность, кг/м³	Динамическая вязкость, 10⁷Па·с	Молярная масса кг/кмоль	Газовая постоянная Дж/(кг·К)
при 273К и 0,1013МПа	при 293К и 0,1013МПа	при 273К и 0,1013МПа	при 293К и 0,1013МПа
Метан СН₄	0,717	0,669	1,020	1,102	16,04	518,57
Этан С₂Н₆	1,356	1,264	0,880	0,940	30,07	276,64
Пропан С₃Н₈	2,010	1,872	0,770	0,820	44,09	188,68
Бутан С₄Н₁₀	2,307	2,519	0,690	0,760	58,12	143,08
Пентан С₅Н₁₂	3,457	3,228	0,636	0,632	72,15	115,23
Азот N₂	1,251	1,165	1,710	1,840	28,02	296,75
Окись углерода СО	1,250	1,165	-	-	28,01	296,94
Двуокись углерода СО₂	1,977	1,842	1,400	1,650	44,01	188,97
Сероводород Н₂S	1,539	1,434	1,230	-	34,02	115,23
Воздух	1,293	1,206	1,745	1,822	28,96	292,70

Плотность газа при стандартных условиях (293К и 0,1013МПа) определяется по формуле аддитивности (сложения):

, (1.1)

где а₁…а_n – доля каждого компонента в смеси для данного состава газа;

ρ₁…ρ_n – плотность компонента при стандартных условиях, кг/м³.

Молярная масса:

, где (1.2)

М₁…М_n –молярная масса компонента, кг/кмоль.

Газовая постоянная (Дж/(кг·К)):

, где (1.3)

=8314,4 – универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль·К).

Псевдокритические температура Т_пк (К) и давлениеР_пк (МПа) для природных газов с содержанием метана 85% и более могут быть найдены по известной плотности газа при стандартных условиях:

(1.4)

. (1.5)

Относительная плотность газа по воздуху:

. (1.6)

Суточная производительность газопровода при стандартных условиях Q (млн.м³/сут) определяется по формуле:

, (1.7)

где к_н – оценочный коэффициент пропускной способности газопровода, который ориентировочно можно принять к_н=0,9.

Определение расстояния между компрессорными станциями.

Пользуясь формулой пропускной способности газопровода

, (1.8)

выразим длину линейного участка между компрессорными станциями

, (1.9)

где D_вн – внутренний диаметр газопровода, м; Р_н и Р_к – соответственно давления в начале и в конце линейного участка газопровода, МПа; λ – коэффициент гидравлического сопротивления; Z_ср – средний по длине коэффициент сжимаемости газа Z_ср=f(Р_ср, Т_ср); Δ – относительная плотность газа.

Таблица 1.2

3
Далее ⇒