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

с такой же пропускной способностью. Приведенные аналитические исследоваиии оптимальных параметров в значительной степени носят качественный характер. В таком виде аналитический метод для проектной практики вряд ли представляет большой интерес. Однако в несколько упрош,енном виде аналитическая методика может быть применена и к решению целого ряда задач в проектной практике. В частности, при определении рациональной области применения труб различного диаметра вместо графоаналитического метода более удобен следующий упрощенный аналитический метод.

Для заданных значений рабочего давления и диаметра газопровода, а так.же типа ГПА и схемы компримирования уравнение удельных приведенных затрат в расчете на единицу длины и пропускной способности имеет вид

(So + SqQ) Q 5л. м ср]0 Q

где Sj,, ч - удельные приведенные затраты па единицу длины газопровода диаметром D и рабочим давлишем р. Если, например, необходимо определить пропускную способность, выше которой трубопровод диаметром будет выгоднее трубопровода диаметром D, (при D] <D2), достаточно решить равенство

ср\о] Q cpjD Q

где 5л,ч и 5л! ч - удельные приведенные затраты на линейную часть газопроводов соответственно диаметром D, и D.,, принимаемые по нормативным источникам.

Аналогичным образом может быть найдена пропускная способность, при которой, например, двухниточный газопровод будет выгоднее однониточного и т. д.

Для практики определенный интерес представляет оптимальная пропускная способность газопроводов различных диаметров, соответствующая минимальным удельным приведенным затратам.

Приравнивая к нулю производную от удельных приведенных затрат по расходу, получаем

JSyJ .So + 2SqQ 5л

о тсюда

2Q3 + q2 cP?D : 0.

Sq Sq

Из 1Кклед[его уравнения определяется 011тимал1>пая пропускная способность газопровода заданного диаметра и рабочего давления.

5.12. РЕЖИМ РАБОТЫ ГАЗОПРОВОДА ПРИ СБРОСАХ И ПОДКАЧКАХ

Характерной особенностью магнстральны.ч газонроволов является наличие значительного числа сбросов попутным потребителям. Эти сбросы могут производиться как в течение всего года (будучи, как правило, переменными по времени), так и периодически (например, сбросы буферным потребителям). Для протяженных магистральных газопроводов нередко также наличие подкачек газа по трассе. Эти поступления газа возможны из других магистральных газопроводов по специальным перемычкам или с недалеко расположенных газовых месторождений и подземных хранилищ газа.

В связи с созданием Единой системы газоснабжения страны любой крупный магистральный газопровод, как правило, имеет значительное число сбросов и подкачек, которые, будучи переменными во времени, могут существенно влиять на режим работы газопровода в целом. Расчет режима работы протяженного магистрального газопровода с переменными сбросами и подкачками представляет весьма сложную инженерную задачу, требующую применения совершенного математического аппарата и вычислительной техники.

Здесь даются лишь качественный анализ режима работы магистрального газопровода с переменными сбросами и подкачками и на основе этого некоторые общие рекомендации по регулированию его режима работы.

На рис. 5.15, а изображен график изменения режима работы газопровода при периодическом сбросе. Как видно из графика, при периодическом сбросе линия депрессии давления (пунктирная линия) снижается на всем протяжении газопровода, но особенно заметно на участке после сброса. Это объясняется тем, что при сбросе пропускная способность на участке после сброса уменьшается, а это, в свою очередь, при неизменных конечном давлении газопровода и характеристиках КС приводит к снижению линии депрессии давления за сбросом. Отсюда же следует, что на участке до сброса пропускная способность должна несколько возрасти. С увеличением пропускной способности степени сжатия КС, расположенных до сброса, уменьшаются, что приводит к снижению линии депрессии давления н на этом участке.

Очевидно, чем больше сброс, тем в большей степени снижается линия депрессии давления. На основе сделанного ранее анализа также следует, что чем ближе к началу газопровода будет расположен сброс, тем в болыией степени при прочих равных условиях будет изменяться режим работы газопровода. Таким образом, при периодических сбросах давления на всех КС газопровода понижаются, а подача газа конечному потребителю умеиьишется (при неизменных характеристиках КС). Такая же картина получается при увеличении сброса. Последнее очень характерно для зимнего периода работы газопровода, когда из-за сезонной неравномерности газопотребления сбросы газа попутным потребителям заметно увеличиваются. При этом давления на выходе последних станций заметно снижаются, а эффективность их работы падает вследствие снижения их степеней сжатия.

Рис. 5.15. Графики изменения режима работы газопровода при периодических сбросе (а) и подкачке (б):

/ и 2 - линии депрессии газопровода соответственно со сбросом и без сброса; 3 и 4 - линии депрессии газопровода соответстиснно с подкачкой и без подкачки

Снижение степеней сжатия иа КС, расположенных за сбросом, объясняется увеличением объемной подачи, отнесенной к условиям всасывания КС этого участка. В некоторых случаях эта подача может снизиться настолько, что возникает необходимость регулирования, поскольку она не должна быть меньше минимально допустимой, указанной в паспорте нагнетателя (здесь рассматривается лишь КС с центробежными нагнетателями). Повышения рабочих давлений на участке за сбросом можно добиться за счет отключения части агрегатов на одной или двух последних КС газопровода или снижения частоты вращения ротора нагнетателей на тех же КС. При отключении части агрегатов на последней или двух последних КС пропускная способность протяженного газопровода с большим числом станций практически не изменяется, в то же время заметно повышается эффективность работы остальных КС за сбросом (повышаются их степень сжатия, мощность и к. п. д.).

График изменения режима работы газопровода при периодической подкачке изображен на рис. 5.15, б. Как видно из графика, при подкачке (пунктирная линия) наблюдается повышение давления на всех КС газопровода. Поэтому если давление на какой-либо КС превышает максимально допустимое, то возникает необходимость регулирования отключением части агрегатов или сииже1П1ем частоты вращения ротора агрегатов на этой станции или на станциях, расположенных ДО нее.