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

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




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