Файл: Курсовой проект по дисциплине Компрессорное оборудование газовой промышленности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
где dвн – внутренний диаметр трубок,
= 12,9 ∙ 10-6 Па ∙ с – коэффициент динамич. вязкости газа при средних значениях давления и температуры АВО по справочным таблицам.
(10)
где λг.ср – коэффициент теплопроводности газа при средних значениях давления и температуры в АВО газа.
Рассчитываем гидравлические потери в установке охлаждения
(11)
где λтр – коэффициент гидравлического сопротивления;
l0 –длинна трубок м;
= 5,8 – сумма коэф-ов местн. сопротивл. по ходу движения газа.
Для турбулентного режима движения газа в трубках (Re > 104) λтр определяется по формуле
,
Па.
Допустимые потери газа в установке: ΔPДОП = 0,0588 МПа.
Определяем коэффициент теплоотдачи от газа к внутренней поверхности трубок АВО – вн
вн = (12)
вн = Вт ∙ м-2 ∙ К-1.
Определяем плотность воздуха на входе в АВО
°C,
= 1,29 кг ∙ м-3 (13)
где Pбар = 760 мм. рт. ст. - барометрическое давление.
Физические параметры воздуха выбираем из справочной литературы для средней температуры воздуха в АВО газа: Cв.ср = 1,005 кДж ∙ кг-1 ∙ К-1, = 17,7 ∙ 10-6 Па∙с, = 0,025 Вт ∙ м-1 ∙ К-1. Определяем скорость течения воздуха в узком сечении теплообменных аппаратов
м ∙ с-1 (14)
где = 30,2 м2 – площадь свободного сечения перед АВО;
= 0,528 – коэффициент сужения.
Рассчитаем коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности теплообменных трубок аппарата к воздуху
, (15)
где – поправочный коэффициент учитывающий вид оребрения;
= 0,0035 м – шаг между ребрами трубок;
dн = 0,0574 м – наружный диаметр трубок у основания ребер;
= 0,016 м – высота ребер.
0,0574-0,54 = 1179,77 Вт ∙ м-2 ∙ К-1.
Определим полный коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности теплообменных трубок аппарата к воздуху
(16)
где = 1,7598 м2 – полная площадь 1 погонного м трубки АВО газа;
= 0,067 м2 – площадь одного погонного метра трубки;
= 0,6929 м2 – площадь ребер на одном погонном метре трубки;
= 0,5 – коэффициент эффективности круглых ребер;
=0,5 – коэ-нт, учитывающ. трапецеидальную форму сечения ребра.
= 136,88 Вт ∙ м-2 ∙ К-1.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле
(17)
Где ;
.
Средний диаметр оребренных трубок определим по формуле
, (18)
,
= 11,74 Вт ∙ м-2 ∙ К-1,
Определим среднелогарифмический температурный напор по формуле
= 40,17 °C (19)
где и – наибольший и наименьший температурные напоры.
,
,
Рассчитаем необходимую поверхность теплоотдачи одного АВО газа
м2.
Определим относительный запас поверхности охлаждения по формуле:
К установке на КС «Писаревка», для поддержания необходимого температурного режима работы трубопровода, принимаются аппараты воздушного охлаждения 2АВГ–75 в количестве 14 штук.
3.2 Расчет пылеуловителя
Таблица 2 - Техническая характеристика пылеуловителя ГП-604
Производительность | qпу = 20 млн. м3 ∙ сут-1 |
Давление: рабочее расчетное пробное при гидравлическом испытании | Pр = 5,10 МПа P = 7,5 МПа Pпр = 9,31 МПа |
Температура °C: рабочей среды минимально допустимая стенки аппарата | от -60 до +35 tст = - 60 °C |
Среда | природн. газ, пыль, капельная влага, конденсат, метанол |
Характеристика среды | взрывоопасная, высокотоксичная |
Диаметр аппарата | D = 2000 мм |
Диаметр циклонного элемента | Dэл = 600 мм |
Число циклонных элементов | nц = 5 шт |
Исполнительная толщина: обечайки днище | S = 52 мм S1 = 60 мм |
Прибавка для компенсации коррозии | C1 = 3 мм |
Прибавка для компенсации «-» допуска | C2 = 1,3 мм |
Прибавка технологическая | C3 = 9 мм |
Коэффициент прочности сварных швов | f = 1 |
Допустимое напряжение для стали 10Г2 при расчетн. температуре 100°С | 142 МПа |
Максимально дренируемый объем | 5,2 м |
Масса аппарата (пустого) | G = 22000 кг |
Ориентировочное количество пылеуловителей
шт.
Выбираем количество пылеуловителей 5 штук. Объемный расход газа через циклонные элементы определяется по формуле
(20)
где B = 7500.
Секундный расход газа через циклонные элементы
,
где – суточный расход газа, м3 ∙ с-1;
– температура газа на входе в пылеуловитель, K;
– давление газа на входе в пылеуловитель, МПа.
= 21,8 м3 ∙ с-1,
Гидравлическое сопротивление одиночного циклона
, (21)
где = 105 – коэффициент местного сопротивления циклона;
W – условная скорость, м ∙ с-1, определяемая как отношение объемного секундного расхода к полному поперечному сечению корпуса циклона при его диаметре D = 0,6 м;
ρ – плотность газа при условиях входа в пылеуловитель, кг ∙ м3.
Пропускная способность одного циклонного элемента
м3 ∙ с-1.
Секундный расход газа через один циклонный элемент
= 0,87 м3 ∙ с-1.
Условная скорость
м ∙ с-1,
Коэффициент сжимаемости газа при условиях входа в пылеуловитель
.
Получаем коэффициент сжимаемости газа
= 5,34 МПа, (22)
где – давление на выходе из газопровода, МПа;
= 4,64 МПа – критическое давление газа.
= 280 K (23)
где
= 276 K – температура грунта среднегодовая;
– температура газа в конце линейного участка газопровода, К;
= 278 K – температура газа на входе в газопровод.
K,
= 0,876.
Плотность газа при условиях входа в пылеуловитель
кг ∙ м3,
= 21380 Н∙ м-2.
Необходимое количество циклонных элементов (D = 600 мм)
= 24 (24)
Необходимое число пылеуловителей
.
Таким образом, принимаются к установке 5 пылеуловителей.
3.3 Расчет системы воздушного охлаждения масла ГПА
Таблица.3 – Исходные данные
Расход охлаждающей среды | GM1 = 135 м3/ч | |
Охлаждающая среда | турбинное масло ТП-22 | |
Температура масла на входе в аппарат | TM1 = 60 °C | |
Температура масла на выходе из аппарата | TM2 = 48 °C | |
Температура воздуха на входе | 30 °С | |
Число вентиляторов | 2 | |
Производительность вентиляторов - | 49 000 мЗ/ч | |
Расчетное давление | Pу = 6 кгс/см2 | |
Коэффициент оребрения трубок | j = 9 | |
Расчетная температура | 40 °С | |
Выбираем тип теплообменного аппарата 06–10 AT. Определяем количество передаваемого тепла