Определение расстояния между компрессорными станциями и числа КС

 

3.1 Пользуясь данными таблицы 1 по формулам 1.11 и 1.12 определяем значение начального и конечного давления на линейном участке между КС

 

3.2. Полагая температуру газа на входе в линейный участок равный Тн=303°К, определим ориентировочно среднюю температуру газа на линейном участке.

 

3.3. В первом приближении, полагая режим течения газа квадратичным, по формуле (1.16) коэффициент сопротивления трению

 

3.4. Полагая, что газопровод будет оборудован устройствами для очистки внутренней полости (Е1=0,95), коэффициент гидравлического сопротивления λ по формуле (1.13)

.

 

3.5. Среднее давление в линейном участке по формуле (1.21)

 

3.6. Приведённые значения давления и температуры по формулам (1.18) и (1.19)

 

3.7. Коэффициент сжимаемости газа по формуле (1.17)

 

3.8. Расчётное расстояние между КС по формуле (1.9) составит

 

3.9. Определяем по формуле (1.22) расчётное число компрессорных станций

.

 

3.10. Округляем расчётное число КС до n=12, после чего по формуле (1.23) уточняем расстояние между КС

 

4. Уточнённый тепловой и гидравлический расчёт участка газопровода между двумя компрессорными станциями

4.1. Принимаем в качестве первого приближения значения λ, ТСР и ZСР из первого этапа вычислений:

 

4.2. Определяем по формуле (1.24) в первом приближении значение РК

 

4.3. Определяется среднее давление по формуле (1.21)

4.4. Определяем средние значения приведённого давления и температуры по формулам (1.18) и (1.19)

 

4.5. Удельная теплоёмкость газа по формуле (1.25)

 

4.6. Коэффициент Джоуля-Томсона по формуле (1.26)

 

4.7. Рассчитываем коэффициент аt по формуле (1.28)

 

4.8. Вычисляем по формуле (1.27) значение средней температуры с учётом теплообмена с окружающей средой и коэффициента Джоуля-Томсона

 

4.9. Вычисляем уточнённые значения приведённой температуры ТПР и коэффициента сжимаемости ZCР

 

4.10. Рассчитываем коэффициент динамической вязкости по формуле (1.29) и число Рейнольдса по формуле (1.15)

 

4.11. Вычисляем по формулам (1.13) и (1.14) коэффициенты λТР и λ

 

4.12. Конечное давление во втором приближении по формуле (1.24)

 

4.13. Относительная погрешность определения конечного давления составляет

 

Полученный результат отличается от предыдущего приближения более 1%. Поэтому приравниваем РК=Р′К и уточняем расчёты, начиная с п.3. Результаты расчётов сведём в таблицу.

 

Таблица 1.4

Результаты уточнённого теплового и гидравлического расчёта линейного участка газопровода

Наименование расчётного параметра Первое приближение Второе приближение
Конечное давление РК, МПа 5,300 5,178
Среднее давление РСР, МПа 6,348 6,293
Приведённая температура ТПР 1,405 1,437
Приведённое давление РПР 1,402 1,390
Теплоёмкость газа СР, кДж/(кг·К) 2,728 2,704
Коэффициент Джоуля-Томпсона Di, К/МПа 3,706 3,548
Параметр аt 1,967·10-3 1,985·10-3
Средняя температура ТСР, К 297,3 297,2
Средний коэффициент сжимаемости ZСР 0,852 0,853
Динамическая вязкость μ, Па·с 1,254·10-5 1,251·10-5
Число Рейнольдса Re 6,069·107 6,083·107
Коэффициент сопротивления трения λТР 9,084·10-3 9,083·10-3
Коэффициент гидравлического сопротивления λ 1,057·10-2 1,057·10-2
Конечное давление Р′К 5,178 5,176
Относительная погрешность по давлению, % 2,315 0,520

 

4.14. Уточняется среднее давление по формуле (1.21)

 

4.15. По формуле (1.30) определяется конечная температура газа

 

На этом уточнённый тепловой и гидравлический расчёт участка газопровода можно считать завершённым.