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

Расчет несколько усложнится, если давления нагнетания, конечное давление, подача и отбор в промежуточных узловых точках заданы и необходимо определить максимальную производительность начального участка. При решении пользуются методом последовательной аппроксимации (Хаин, 1968), состоящим из следующих этапов: 1) оценка максимальной производительности первого отвода газопровода; 2) определение первого приближения производительности 9*-отдельных отводов по (8.3-12); 3) определение падения давлений в отводах по уравнению 8.3-1; 4) расчет давления в узловых точках, относящихся к 9,-, вычисленных в первом приближении по зависимости

/-1 1=1

/• = 111; II; I..... т,

где т -число узловых точек;

5) корректировка производительности, определенной в пункте 2 для отдельных отводов по выражению

21] k,c

(8.3-17)

если значение (рщ-Рт ) больше допускаемой погрешности; 6) повторение процедуры от этапа 3 до тех пор, пока заданные и вычисленные конечные давления совпадут в пределах заданной погрешности.

Таблица

Узловая точка

Отвод газопрово-

- да

1010 Н2с2 м10

"г

-0,38 -0,8

S*i9<." = 1461,0X101»,

Расчет (1): <7i =2,38 мз/с

(16X10)-(18.5X10) --2X1461,0X10" -0,0290.03.

Пример 8.3-2. Найти максимальную подачу газа в узловой точке IV газопровода с параметрами, приведенными в предыдущем примере, если pi=5,5 МПа и piv = =il,6 MiHa. Основные данные решения сведены в таблицу 8.3-2. Максимальный расход, достижимый на выходном конце газопровода, равен 1,23 м/с

при двух приближениях, примененных для решения задачи, значения ki были неизменными, хотя производительность и давления в конце отводов были различными. Это связано с тем, что поток полностью турбулентный и коэффициент трения не зависит от числа Рейнольдса, изменение средних давлений в отводах незначительно. Поэтому изменением коэффициента сжимаемости г можно пренебречь.

Если на газопроводе установлен дожимной компрессор, то максимальную производительность газопровода можно рассчитать следующим образом (Ханн, 1968). Этапы: 1)-3) такие же, как и в предыдущем примере; 4) при известных подаче газа, давлении на приеме и производительности установленного компрессора определяют давление на выходе «омпреосора для рассматриваемой узловой точки; 5) давление На конце газопровода рассчитывают на основе данных выходного давления и падения давлений в отдельных отводах; 6) если вычисленные давления отличаются от заданного, то пропускную опособность отвода корректируют, используя зависимость

(Р2)к -(Pi)k

(8.3-18)

где (pi)K и (рг)к-давления на приеме и выкиде компрессора и - производительность компрессора.

б) Графические методы

Быстрый и простой графический метод для определения пропускной способности и давления газопроводной системы, основанный на диаграммах, предложен ван ден Хенде (1969 г.).

8.3-2

Расчет (2): i/i = 2,41 мЗ/с

Zkiqf= 1489,2x101», <7,V=1,23 мЗ/с.

Г(16Х10Ь)-(15,8Х10Ь) 2х 1489,2x101»

= -0,0025.

Сначала строят серии кривых Ap=f(pi)q (рис. 8.3-2) для рассматриваемых газопроводов, используя уравнение

Ар =--. pi - р=р, - Ур\ - kq\

(8.3-19)

Здесь р2 определяют по уравнению (8.3-1). Коэффициент k в уравнении (8.3-19) идентичен коэффициенту ki в уравнении (8.3-3). Значения Я- и 2 представляют функции ряд. Построение кривых можно упростить, допуская, что X я z являются постоянными величинами для любых значений ряд.

Лр.ИПа.

Рнс. 8.3-2. Графический способ расчета газопровода по ван ден Хенде (1969 г.)

Др,МПа

Рг Pi

р.МПа

Рис. 8.3-3. Кривая dip=f(p) по ван дев Хенде (1969 г.)

Ван ден Хенде разработал способ для определения k из формулы k = Cl, где С - табличная величина, зависящая от диаметра газопровода di. Независимо от способа определения k кривые могут строиться графическим способом (рис. 8.3-3). Значение ро определяют по уравнению (8.3-1) после подстановки р2 -О, т. е. Apog/k. Уравнение (8.3-1) справедливо для любой точки этой, кривой. Гипотенуза треугольника ОАЦ равна абсциссе точки рь и в треугольнике Pi = P2 -l-?.: Когда имеется серия кривых, характеризуемая данным k, любой из трех параметров Pl, р2 я д газопровода можно при двух известных быстро определить, i 1

Пример 8.3-3. Найти давление р\ в начале газопровода, необходимое для обеспечения конечного давления piV=l,8 МПа, (см. рис. 8.3-1) с параметрами, приведенными в примере 8.3-1.

На рис.: 8,3-4 приведена серия кривых, рассчитанных по уравнению (8.3-19). Давление в начале газопровода определяется построением сплошной линией, как показано на рис. 8.3-4. Резулыируюшее давление в начале газопровода pi=S,5 МПа, Этот графический способ пригоден также достаточно успешно для решения ряда других задач.

Пример 8,3-4. В том же газопроводе необходимо поднять давление в узловой точке / с 3,19 до 3,5 МПа. На сколько должно возрасти давление в начале газопровода и какие давления будут в узловых точках и IV1

Решение этой задами ,показано пунктирной линией (см. рис. 8.3-4). Результат: Лр,=0,15 МПа, pu = i,27 МПа; piv=2, 43. МПа„

8.3.3. СИСТЕМЫ ГАЗОПРОВОДОВ С КОЛЬЦЕВЫМИ УЧАСТКАМИ

Первая методика для моделирования кольцевых газопроводных систем низкого .давления, разработанная Кроссом (1936 г.), является некоторой модификацией методики для систем высокого давления (Хайн,