Файл: Курсовой проект по дисциплине Компрессорное оборудование газовой промышленности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(25)
где – расход масла, кг/с;
– теплоемкость масла = 1,974 кДж/(кг*°С) из справочн. таблицы
– температура масла на входе в аппарат;
– температура масла на выходе из аппарата.
кг/с,
где GM1 – расход охлаждающей среды, мЗ/ч;
Fm – площадь сечения аппарата.
Теплоемкость масла определяется при средней температуре:
°С,
Q = 32,81 ∙ 1,974 ∙ 12 = 777,2 кВт.
Определяем температуру воздуха на выходе по формуле:
= = 31,5 °С (26)
где GВ – расход воздуха.
Объемный расход воздуха определяем по характеристике вентилятора V=26510 мЗ/ч, принимаем три аппарата, следовательно, общий расход воздуха – 3V. Теплоемкость воздуха – CpВ = 1,005 кДж/(кг ∙ °C)
Для определения коэффициента теплопередачи вычислим коэффициент теплоотдачи d2 от масла к стенке внутри трубы. В зависимости от режима движения (число Рейнольдса) используем уравнение
(27)
где W – скорость масла, м/с;
d – внутренний диаметр трубы, м;
ν – вязкость, м2/с.
Скорость масла определена из уравнения
м/с (28)
где Fm – площадь сечения аппарата.
Теплофизические характеристики турбинного масла (ТПм22) выбираем по средней температуре Tаm = 55°С из справочной таблицы. Коэффициент объемного расширения b = 6,87∙10-4 с-1. Критерий Нуссельта: Nu = 19,27. Определяем теплопроводность при ламинарном режиме от масла к стенке
=
= 116,5 (29)
где Nu – критерий Нуссельта;
d – внутренний диаметр трубы, м;
l – коэффициент теплопроводности.
Вычисляем коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности к воздуху при средней температуре
15,19 ∙ 103,
где n – вязкость = 16,13∙10-6 м2/с;
W – скорость масла в узком сечении = 9,8 м/с.
= = 34,94.
Геометрические характеристики оребренных труб берем по своим данным. Находим коэффициент теплопередачи
,
= = 8,02 Вт/(м2 ∙ °C) (30)
где a1 – коэффициент теплоотдачи от теплоносителя, проходящего внутри труб (масло, вода) к стенке трубы, Вт (м2 ∙ с);
a2 – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности в окружающую среду, где коэффициент увеличения поверхности данного аппарата.
Определим среднелогарифмический температурный напор
(31)
где и – наибольший и наименьший температурные напоры.
,
,
= 22,8 °C.
Рассчитаем необходимую поверхность теплоотдачи по формуле
1416 м2.
По результатам расчета видно, что при работе трех аппаратов обеспечивается оптимальная температура охлаждения газа.
3.4 Проверка правильности выбранного оборудования и схемы работы ГПА
Число ГПА и их мощности определяют в зависимости от производительности газопровода и давления компрессируемого на КС газа и технико-экономических расчетов, а также исходя из паспортных (заводских) данных номинальной мощности агрегата.
При Gсум<= 12 млн. м3/cyт. целесообразно устанавливать ГМК;
ПриGсум > 12 млн. м3/сут. – целесообразно устанавливать нагнетатели природного газа с приводом от газовой турбины или электродвигателя.
Нагнетатели природного газа – машины с соотношением давления сжатия больше 1,1, не имеющие специальных устройств для охлаждения газа при сжатии. Число ГПА No можно определить, зная пропускную способность газопроводаGсум и производительность одного агрегатаGН. В связи с реконструкцией КС, которая будет эксплуатировать однониточный газопровод диаметром 1420 мм пропускная способность газопровода диаметром 1420 мм = 96,425 млн. мЗ/сут.
Производительность одного агрегата Пермского машиностроительного завода ГПА-Ц–16П составляет Gк= 33,25 млн. мЗ/сут. Тогда:
Количество выбираем в большую сторону – до 3. При выборе установленного числа ГПА возникает вопрос о резерве. Необходимая степень резервирования приводит к увеличению капитальных вложений, недостаточное резервирование – к снижению надежности ГПА. В каждом конкретном случае следует принимать самостоятельное решение в зависимости от загрузки системы газопроводов, надежности применяемого типа ГПА, стабильности режимов работы газопроводов. В нашем случае принимаем: число работающих ГПА – 3, резерв – 1, ремонт – 1.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Поставленная мною цель курсового проекта была выполнена, а именно систематизировал, закрепил и расширил теоретических знания и практические умения для расчета основных характеристик компрессорного оборудования ГПА.
Для этого необходимо было выполнить ряд основных задач таких как: поставить актуальность, цель и задачи проекта; изучить конструкцию ГПА, его двигателя и нагнетателя; освоить передовой метод газодинамического расчета ГПА-Ц-16П; использовать пакет прикладной программы MathCad v15.
Также результатами курсового проекта стали формирование навыков самостоятельной исследовательской работы с научной и учебной литературой, умение обобщать расчеты и строить таблицы.
По итогам расчетов была создана технологическая схема ГПА-Ц-16П. Полученные знания пригодятся в дальнейшем для производственной практики, написании дипломной и курсовых работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Крылов Г.В. Эксплуатация и ремонт газопроводов и газохранилищ: учебник / Г.В. Крылов О.А. Степанов. – М.: Академия, 2000. – 361 с.
2. Коршак А.А. Нефтебазы и АЗС: учебник / А.А. Коршак, Г.Е. Коробков, Е.М. Муфтахов. – Уфа, 2006. – 416 с.
3. Под ред. Афанасьева В.Я. Нефтегазовый комплекс: производство, экономика, управление: учебник для вузов / В.А. Афанасьев Ю.Н. Линник. – М.: Экономика, 2014. – 717 с.
4. Куликова О.В. Курс лекций по дисциплине «Эксплуатация газонефтепроводов» для направления подготовки 131000.62 «Нефтегазовое дело»: курс лекций / О.В. Куликова Ю.А. Булыгин. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГТУ», 2014. – 134 с.
5. Библиотека ГОСТов, стандартов и нормативов. – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.infosait.ru/.
6. Внутрикорпоративные правила оценки эффективности НИОКР для организаций системы ОАО «Газпром» СТО ГАЗПРОМ РД 1.12-096-2004.