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

одна из указанных величин - либо диаметр, либо длина - должна быть задана. Вторая должна определяться специальным расчетом. Ясно, что эквивалентной может быть названа лишь эта вторая, т. е. подлежащая определению величина. Если считать заданной длину эквивалентного газопровода (естественно принять ее равной фактической длине L), то пропускная способность рассчитываемого газопровода будет определяться формулой, аналогичной (5.27):

q = AD{pi-pl)lL. (5.31)

А если заданным считать диаметр эквивалентного газопровода Do (произвольная величина), то

V2 2

(5.32)

В первом случае определению подлежит эквивалентный диаметр Dg, а во втором - эквивалентная длина L. Привести сложный газопровод к эквивалентному - значит определить специальным расчетом либо Dg, либо Lg. Оба эти способа равноправны. Расчет состоит в том, чтобы выразить или 1э сложного газопровода через или La простых т])убопроводов, входящих в его состав. Для простого трубопровода эквивалентный и фактический диаметры совпадают, т. е. Ds = D, .1 эквивалентная длина = L {DJDY" следует из сопоставления формул (5.27) и (5.32). Приведение сложного газопровода к эквивалентному при помощи Da, как видно, несколько проще, чем при помощи Ls. Отдадим ему предпочтение.

Теперь рассмотрим приведение сложного газопровода к простому при помощи специальных коэффициентов. Введем в рассуждение «эталонны!! газопровод». Диаметр эталонного газопровода (обозначим его Do) - произвольная величина. Удобно принять Do = 1000 мм. Пропускная способность эталонного газопровода

QaADl/ipl-pDlL. (5.33)

Умножим и разделим правую часть (5.31) на О. Получим, что пропускная способность сложного газопровода

Q..ADV /{pl-pl)lLk. (5.34)

Сомножитель kp называется коэффициентом расхода газопровода: kp = {DJDaf-. Из сопоставления (5.34) и (5.33) следует, что kp = Q/Qo. откуда и происходит название этого коэффициента.

Для простого трубопровода диаметром D /jp = {ОЮУ-, поскольку в этом случае, как уже было показано, Dg = D.

При расчете сложных газопроводов, содержащих блоки с параллельными трубопроводами различной длины, весьма удобным оказывается коэффициент, включающий в себя не только эквивалентный диаметр D„ но и длину газопровода L. Обозначим этот коэ()фициент х

и назовем его «коэффициентом приведения». Формула пропускной способности теперь будет иметь вид

Q = A л1р1~ри. (5.35)

Из формул (5.35), (5.34) и (5.31) следует связь х с Ар и D.

Как и Da, коэффициенты Ар и х учитывают особенности конструкции рассчитываемого газопровода. Поэтому определение Ар или х сложного газопровода, как и определение Da, означает приведение его (газопровода) к простому. Итак, чтобы рассчитать сложный газопровод (вычислить Q или Рк), необходимо прежде всего определить Da ИЛИ Ар или и этого газопровода.

В большинстве случаев сложный газопровод можно представить состоящим из отдельных блоков трубопроводов, соединенных друг с другом параллельно или последовательно. В свою очередь, каждый из этих блоков может состоять из более мелких блоков, соединенных тоже параллельно или последовательно вплоть до отдельных ниток.

Рассмотрим, как определяются Da, Ар и х при параллельном и последовательном соединении трубопроводов (или блоков).

Параллельные газопроводы

Пропускная способность газопровода любой конструкции, в том числе и системы параллельных трубопроводов, как уже было показано, может быть выражена формулами (5.31), (5.34) или (5.35).

Пропускная способность г-го трубопровода, входящего в эту систему, Qi выражается такими же формулами. Следует лишь Da, Ар

или X приписать индекс i. Учитывая, что Q=Qi, где п - число

параллельных трубопроводов, получаем

Da-lDI; kp = Y.Kb >* = Z«i. (5.36)

1=1 1=1

Очевидно, что первые два равенства действительны лишь при условии, что Li = L, т. е. все параллельные трубопроводы имеют одну и ту же длину. Последнее равенство свободно от этого ограничения; оно справедливо также и при неодинаковых длинах параллельных трубопроводов. В этом - некоторое преимущество приведения сложного газопровода к простому при помощи коэффициента и.

Последовательно соединенные газопроводы Напишем формулы разности квадратов давления:

Pi - Pi - BQUDf; pl pl Q2 .

Эти формулы пригодны для газопроводов любой конструкции, в том числе и для рассматриваемой.

Аналогично (5.37) напишем, чему равны разности квадратов давлений pl-pi, pi-pl, Plpy • • • . Pii-Pi лля последовательно соединенных участков. Сложив эти равенства, будем иметь

« я

p p L

И pi-p\=<Y- "

Теперь сопоставим (5.37) и (5.38). Получим, что при последовательном соединении трубопроводов (или трубопроводных блоков)

(5.39)

1=1 1=1 1=/

Газопроводы, состоящие из параллельно и последовательно соединенных блоков

Процедура приведения таких газопроводов к простому или, что то же, определение их D,, kp или v. прежде всего состоит в том, чтобы выделить сначала самые крупные блоки, из которых состоит газопровод, затем более мелкие блоки и так далее до отдельных ниток. Помня, что при параллельном соединении складываются £)у, ki или х, а при последовательном - Ь./О-., LJk} или составляются в той же последовательности выражения, определяющие эти параметры. Следующий этап - определение численных значений D, kp или х отдельных трубопроводов (ниток) затем блоков и, наконец, всего газопровода Способы приведения сложного газопровода к простому при помощи Da, kp или X, очевидно, равноценны. Однако при неодинаковых длинах параллельных трубопроводов в каком-либо блоке коэффициент X оказывается предпочтительным.

Газопроводы с лупингами; увеличение пропускной способности газопроводов

Лупинги предназначаются либо для увеличения пропускной способности, либо для повышения давления в конечной точке газопровода, либо для снижения давления в начальной точке. Цель расчета - определение длины лупинга, при которой обеспечивается требуемый э(})фект. Газопровод с лупингом - один из простейших видов сложных