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