Проектирование и эксплуатация компрессорной станции

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное



Введение

Основное предназначение компрессорных станций газопроводов - сообщение газу энергии путем сжатия его до определенного давления. Приобретенная газом энергия в последующем расходуется на преодоление газовым потоком гидравлического сопротивления трубопроводов.

Компрессорные станции (КС) являются одним из основных объектов газотранспортных систем. На них приходится порядка 25% всех капиталовложений в системы транспорта газа и 60% всех эксплуатационных расходов по этим системам.

Компрессорные станции представляют собой совокупность относительно разнородных объектов, функционально подчиненных друг другу. Это - основные и вспомогательные технологические установки по транспорту газа, вспомогательные системы, обеспечивающие всю КС и ее технологические установки энергией, водой, тепловой энергией, связью и т.д., а также подсобно-производственные и административно-бытовые помещения, вспомогательные объекты.

Общие технико-экономические показатели КС в основном определяются типом, количеством и техническим состоянием компрессорных машин, осуществляющих непосредственный транспорт газа, и приводящих их двигателей.

В силу отмеченного основное внимание при проектировании и эксплуатации КС уделяется газоперекачивающим агрегатам (ГПА) и их вспомогательным системам, определяющим эффективность работы ГПА.

Надежность и экономичность транспорта газа в значительной мере определяются надежностью и экономичностью КС. Поэтому проектирование и эксплуатация компрессорных станций должны осуществляться с учетом современных достижений науки и техники и перспектив развития районов расположения станций.

1. Определение исходных раiётных данных

В таблице 1 приведены состав и характеристики газа Уренгойского месторождения.

Таблица 1

Месторас-положениеСостав газа (по объему), %Относитель- ная плотность по воздуху (при 20C)Удельная теплота сгорания (при 20C) Метан

Этан

Пропан

Бутан

Пентан

+высш.Двуок.

Углер.

Азот

+редкиеСерово-

дород

Уренгой876,23,41,980,760,121,1нет0,67339000

Раiетную температуру грунта, определим как среднегодовую температуру грунта на глубине заложения трубопровода:

Среднегодовая температура на глубине 1,61м равна 5,5С.

Газовая постоянная:

Плотность транспортируемого газа:

,

где 1,205 - плотность воздуха при стандартных условиях (t = 20C и Р = 0,1013 МПа).

Динамическая вязкость газа () определяется через приведенные значения давления и температуры:

; ;

, - приведенные давление и температура;

, - давления, при которых определяются свойства и критическое давление газа;

, - температуры, при которых определяются свойства и критическая температура газа.

,

,

;

;

;

Коэффициент сжимаемости:

где: - приведенное давление;

;

Раiетная производительность КС

;

где:- годовая производительность КС (газопровода) при стандартных условиях, ()

;

где:коэффициент использования пропускной способности газопровода

коэффициенты, учитывающие запас пропускной способности газопровода для обеспечения газоснабжения соответственно в периоды повышенного спроса на газ и в периоды экстремально повышенных температур, приводящих к снижению мощности ГПА, ,

коэффициент учитывающий запас пропускной способности газопровода на случай аварийных отказов линейной части газопровода и КС.

; тогда

2. Подбор основного оборудования компрессорного цеха

К основному оборудованию КС относятся компрессорные машины и приводящие их двигатели. Каждый тип компрессорных машин имеет свою область рационального использования в зависимости от суточной производительности.

При расiитанной рабочей производительности , а также из-за отсутствия необходимого числа близко расположенных источников тока, наиболее подходящим типом компрессорных машин являются центробежные нагнетатели.

Рассматриваем нагнетатели с одноступенчатым или двухступенчатым сжатием (для полнонапорных - одноступенчатое сжатие).

Из предоставленных ГПА, находим оптимальный вариант центробежных нагнетателей, которые будут удовлетворять условию:

,

где: - производительность КС;

- производительность нагнетателя;количество групп в интервале (26).

Важное условие для ГПА с центробежными нагнетателями - в раiетах режима работы агрегатов политропический к.п.д. нагнетателей должен быть не ниже 0,8.

Например ГПА: ГТК-750-6 с ЦБН 370-14-1 2

Узнаем, какое количество газа проходит через одну группу:

где n- количество групп

млн.м/сут

Рабочая зона:19,50,85=16,575

,51,15=22,425

Данный ГПА может пропустить через себя требуемое количество газа.

Аналогично применяем для других ГПА.

Для каждого варианта и подварианта КС определяем число резервных машин, степень сжатия КС и удельные приведенные расходы на станции с учетом типа привода.

Таблица 2

Тип ГПАТип ЦБНПодача млн.м/ сутКол-во газа проход. через одну группу, млн.м/сутКоличество группРабочая зона нагнетателя, млн.м/сутГТК-5260-13-21413,182,82=311,916,1ГТ-750-6370-14-119,519,77216,57522,425ГТН-6Н-300-1,2319,019,7972,08=216,1521,85

Для каждой марки предварительно выбранного нагнет