Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Рис. 5.5. Кривые распределения давлений и квадратов давлений по длине газопроводов

Это уравнение падения квадрата давления.

Для магистральных газопроводов можно считать, что с не изменяется по длине трубопровода и, следовательно, зависимость от X - линейная (рис. 5.5). Из (5.22) получаем уравнение распределения давления по длине газопровода

р = pl-cQh. (5.23)

Замечая, что согласно (5.11) cQ = {pl-pIL, представим уравнение 5.23) в другом виде:

Р = л/Pi-{Pi-Ply (5-24)

График р = р (х) - отрезок ветви параболы, ограниченной точками О, р„ и L, рк (см. рис. 5.5).

Воспользовавшись формулой (5.24), найдем среднее давление в газопроводе:

После интегрирования получаем

Рср =

Ри - Pt

3 \ Рн + Рк /

Ри + Рк

среднее давление устанавливается в газопроводе после остановки перекачки. По среднему давлению находят коэффициент г, учитывающий отклонение от законов идеального газа, а также определяют количество газа, содержащегося в трубопроводе. Положив в (5.24) Р - Рср, найдем расстояние, на котором давление равно среднему:

р1~р1

Из этой формулы видно, что расстояние хр зависит от отношения давлений pJPk- При изменении рн/рк от 1 до оо Xcp/L изменяется от 0,5 до 5/9.

5.6. РАСЧЕТ СЛОЖНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Газопроводы, отличаюш,иеся от простых, т. е. однониточных постоянного диаметра, будем называть сложными. Таковыми являются многониточные газопроводы, газопроводы с лупингами, газопроводы, состоящие из последовательно соединенных участков различного диаметра. К сложным будем относить также газопроводы, имеющие путевые отборы или подкачки. Цель расчета сложных газопроводов такая же, как и для простых; определение либо пропускной способности, либо давлений в узловых пунктах (начальная или конечная точки, точки отборов или подкачек).

Основные расчетные формулы - те же, что и для простых газопроводов, т. е. (5.11) и (5.12). Эти формулы можно применять либо для отдельных ниток рассчитываемого сложного газопровода, либо в том случае, когда газопровод приведен к простому.

Представим упомянутые формулы в более компактном виде. Входящие в них Z, Т и А определяются отдельно, и их можно считать заданными. Включив эти величины в состав постоянного коэффициента Л„, получим

Pl-PI=B,QXL/D (5.26)

где AnrK/zTA; Во=1/Л1

При квадратичном режиме течения, если постоянные величины, содержащиеся в (5.19), ввести в коэффициент Л о, формулы (5.25) и (5.26) примут вид

Q = -.AdV (P„-Pк)/L; (5.27)

pl~pl = BQ\lD-\ (5.28)

Однониточный газопровод с путевыми отборами и подкачками

Пусть газопровод состоит из участков, границами которых служат пункты отборов (подкачек). Будем считать, что эти участки - простые трубопроводы (рис. 5.6). Отборы (подкачки) q, q, q и т. д. заданы, известны, следовательно, расходы на участках будут Qi, Qj, Qa и т. д. Требуется определить давления в узловых точках газопровода. В соответствии с (5.26) и рис. 5.6 имеем;

для первого участка р\~р\ = BoQ\kiLi/Du для второго участка Р-р1 = B,QIX,L,/DI; для т-го pi ~pi = BoQiKUDl; для конечного pl..i~pl = BoQIKLJDI. Сложив эти уравнения, получим

V L Q

P Рг Рз Pn,.i Pn, Z,., P:

Рис. 5.6. Схема сложного однониточного газопровода

Давление в конце участка т может быть найдено и.ч формулы • P?-P = 5oIQ?W? (5.29)

(5.30)

в зависимости от того, какое давление известно - или рк.

Предварительно, разумеется, должны быть определены коэффициенты гидравлического сопротивления Xj. Это не вызовет затруднений, поскольку Qi и Di известны. Если отборы (подкачки) невелики, то целесообразным оказывается трубопровод постоянного диаметра.

Будем иметь

Pl-Pl-jDiKr 1=1

Приняв, что режим течения газа квадратичный и, следовательно, коэффициенты гидравлического сопротивления на всех участках одинаковы, получим

Pi-Pi- fiogQ?-.

откуда легко определяется диаметр D, поскольку коэффициент гидравлического сопротивления Я, есть функция диаметра. При необходимости можно воспользоваться формулой (5.29) или (5.30) и определить давления в узловых точках.

Далее речь пойдет о сложных газопроводах, не имеющих путевых отборов или подкачек. Режим течения будем считать квадратичным.

Способы приведения сложного газопровода к простому

Сложный газопровод может быть приведен к простому заменой его на эквивалентный или при помощи специальных коэффициентов. Эквивалентным газопроводом называют однониточный постоянного диаметра, равноценный по пропускной способности рассчитываемому. Очевидно, что для любого газопровода можно подобрать целый ряд эквивалентных, различающихся по диаметру и длине. Их может быть столько, сколько существует значений внутренних диаметров труб, выпускаемых промышленностью. Чтобы задача была определенной,