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

Для газопровода с п компрессорными станциями имеем

Pl, = 2Pl-b,Q- Pl.-Pl., + 2 (5-63)

pL=«,X„-W Pln-Pl + JJi"-

Обозначив t/i bi + Ci /; и найдя из первой пары уравнений pi, из второй р\. и т. д., получим, что для КС, номер которой равен

Pl.-

Для конечной точки газопровода

где П; = aiai+iaii . . . а„.

Отсюда расход в системе КС - трубопровод

(5.64)

0= д/(ПР„ -Р„)/(ЕПд. ,+у„) . (5.65)

Если станции однотипные и перегоны между ними одинаковые (за исключением последнего, длина которого зависит от давления рк), т. е. если

а-а--. . . = а„ а;

bi = b,= . . .-й,:==й;

fj = С.2 . . . = Сп~ с;

h = h =-= - "~ /п-1 =

Ух -Уг= - Уп-1 = у. III = Я";

у П;(/г 1=(а«- +а«-2 + . . .+а2 + о)/-г/

1=2 а - 1

И формула (5.65) станет проще

Если начальной точкой газопровода считать не всасывающий, а нагнетательный коллектор головной компрессорной станции, где дав-

ление равно /)„,, то из системы (5.63) надо будет исключить первое уравнение. Тогда

Из (5.65), (5.66) и (5.67) видно, что пропускная способность газопровода в первую очередь зависит от давления в начальной точке газопровода (рв1 или Рш); даже незначительное снижение этого давления приводит к ощутимому уменьшению пропускной способности газопровода (а > 1).

Давление в конечной точке газопровода, напротив, оказывает незначительное влияние на его пропускную способность; оно может изменяться в довольно большом диапазоне, и на пропускной способности газопровода это существенно не отразится. Влияние рк на Q тем меньше, чем больше число станций п; влияние начального давления на пропускную способность газопровода с увеличением п, наоборот, возрастает.

Из (5.65), (5.66) и (5.67) также следует, что на пропускную способность газопровода влияет расположение компрессорных станций: чем меньше расстояния между ними, тем меньше у и, следовательно, тем больше Q. Но при сближении станций возрастут давления рв и рн-Это - ограничение: давление в любой точке газопровода не должно превышать допустимого из условия прочности.

При однотипных станциях и одинаковых перегонах между ними упрощаются также выражения, определяющие давления всасывания и нагнетания: для произвольно взятой компрессорной станции х вместо (5.64) получаем

(5.68)

Отсюда следует, что давления всасывания и нагнетания даже при однотипных КС и при перегонах одной и той же протяженности практически не бывают одинаковыми на всех станциях. Одинаковыми эти давления будут при расходе, который получается из первой пары уравнений (5.63):

Q = Psx (а-1)/у. (5.69)

Если это подставить в (5.68), то на любой станции х окажется, что

Рв = Рв1 и /7„ = Pai-

Из последней пары уравнений (5.63) нетрудно найти давление рк, при котором все это может быть обеспечено. Получается, что р =

= рв1 [а (1-1/„ /у) + yjy\.

Изменения давления рк вызывают изменения давлений всасывания и нагнетания (рв и р„) на КС. Рассмотрим, как это происходит. Пусть давление рк повысилось на Арк- Если бы расход оставался

неизменным, то для перегона между последней КС и конечным пунктом газопровода -pl (/„ J Л/;,,)- i\/),<y~. Отсюда следует,

Д/Л,<Ар,<, (5.70)

т. е. прирост давления в начале перегона меньше величины, на которую повысилось давление в конце перегона.

На компрессорной станции noBf.iuienne давления всасывания (Арв) по сравнению с повышением давления иагнета1шя (Ар,,) определяется из сопоставления отношений давления (степеней сжатия). При неизменном расходе (р,, ч Ар„)/(рп 1 Ар„) = р„/р„. Отсюда следует, что

Арв<Ар„. (5.71)

Однако в действуюш,ем газопроводе изменения давления рк связаны с изменением отбора газа в конечном пункте газопровода; увеличение рк происходит при уменьшении отбора. Если это учесть, то неравенства (5.70) и (5.71) усилятся.

Таким образом, на участке последняя КС - конечный пункт газопровода Арв <Арн <Арк.

Такой же вывод следует и для остальных станций и перегонов между ними. Но заметными изменения р,, и рв при изменении рк бывают лишь на последних двух трех станциях. На последней КС Ар„ и Дрн - самые большие, на предпоследней они значительно меньше, а на остальных КС давления рн и рв практически не изменяются. Теперь рассмотрим, как будут изменяться давления рв и р,, на КС при изменении давления в начальной точке газопровода. Пусть давление рв] возросло на Apoi. Считая сначала, что расход не изменился, по.лучим, как и прежде из сравнения степеней сжатия, что Лр„1 >Дрв1, а из равенства разностей квадратов давлений для перегона между первой и второй станциями Арв2 >-Арщ-

Для второй станции окажется, что Др„.>Дрв2, для перегона между второй и третьей станциями Ар., > Др„о и т. д. Но, как уже было сказано, изменение давления р, сопряжено с изменением подачи газа в газопровод, при этом чем больше число КС, тем больше увеличивается расход при повышении давления рд,. Увеличение расхода приведет к уменьшению степени сжатия, а это, как нетрудно понять,- к уменьшению Др,,. В результате неравенства Др„ >Дрв окажутся либо ослабленными, либо знак у них переменится на обрат-Hbni. То же получается и с неравенствами для перегонов между станциями. Таким образом, в общем случае нельзя сделать вывод о том, что больше - Др„ или Дрв и как эти величины будут изменяться от станции к станции - увеличиваться или уменьшаться. Можно лишь сказать, что при упеличенни подачи газа в газопровод давления и Рп повысятся, линии падения давлений поднимутся, а при уменьшении подачи газа - наоборот.

Для сравнения заметим, что при увеличении отбора газа давления Рв и Рн уменьшатся и линии падения давлений на перегонах между станциями снизятся.