|
Подбор ГПА для КС магистрального газопровода
Теоретические основы
К основному оборудованию КС относятся компрессорные машины (КМ) и приводящие их двигатели. Для транспорта газа применяется в основном центробежные нагнетатели и поршневые компрессоры - газомотокомпрессоры (ГМК). Каждый тип компрессорных машин имеет свою область рационального применения.
Таблица 4.3
Исходные данные к задаче 4.3
Параметр
| Номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Насос
| НМ
125-550
| НМ
180-500
| НМ
250-475
| НМ
360-460
| НМ
500-300
| НМ
710-280
| НМ
125-550
| НМ
180-500
| НМ
250-475
| НМ
360-460
| L, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| D×d, мм
| 219×9
| 219×7
| 273×8
| 325×8
| 377×9
| 426×10
| 168×6
| 273×9
| 273×7
| 377×11
| Z0, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Z , м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| h0, м
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| Р0, МПа
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| 0,10
| Q, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| r, кг/ м3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| n, 10-6 м2/с
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| РS, мм. рт. ст.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения, принятые в таблице 4.3:
L – протяжённость трубопровода между НС и самым отдалённым от станции и резервуаром; D×d - диаметр (наружный) и толщина стенки упомянутого трубопровода; Z0 – геодезическая отметка оси раздаточного патрубка самого отдалённого от НС резервуара; Z - геодезическая отметка оси приёмного патрубка насоса; h0 – минимальный уровень взлива нефти в резервуаре, отсчитываемый от оси раздаточного патрубка резервуара; Р0 – давление паро-воздушной смеси в резервуаре; Q – производительность насосной станции; r - плотность перекачиваемой нефти; n - вязкость нефти, транспортируемой насосом; РS – давление насыщенных паров нефти.
ГМК экономичнее нагнетателей при производительности КС (газопровода) менее 10 млн.м3/сут, нагнетатели - при производительности КС более 15 млн.м3/сут. В интервале производительностей 10-15 млн.м3/сут экономические показатели транспорта газа ГМК и нагнетателями примерно одинаковы.
В настоящее время в связи с разработкой новых марок ГМК область применения их несколько расширена. В частности, недавно созданный ГМК ДР12 /I/ /II/ можно использовать на газопроводах производительностью до 40 млн.м3/сут наравне с ГТУ мощностью 6 тыс. кВт.
Суточная производительность КС определяется по годовой с помощью следующего выражения
, млн.м3/сут
где Qгод - годовая производительность КС (газопровода) при стандартных условиях млрд.м3/год;
- коэффициент использования пропускной способности газопровода; Kрс, Kэт – 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, Kрс=0,95, Kэт=0,98; - коэффициент учитывающий запас пропускной способности газопровода на случай аварийных отказов линейной части газопровода и КС.
После определения экономичного типа компрессорной машины для проектируемой КС производится выявление оптимального варианта КС, то есть определяется оптимальная марка ГПА, число и схема соединения машин данной марки на КС, количество ступеней сжатия КС.
Для этого из множества компрессорных машин требуемого типа предварительно выбирается 3÷4 машины разных марок, отличающихся подачей и степенью сжатия (или давлением нагнетания). К рассмотрению принимаются машины, число которых на КС будет находится в пределах 2÷6 - для нагнетателей и 2÷13 - для ГМК. Кроме того, подбираемые машины в расчетном режиме работы и в возможных при эксплуатации режимах не должны иметь политропический КПД ниже 0,8 (для центробежных нагнетателей).
При производительности КС более 15 млн.м3/сут для каждой марки предварительно выбранного нагнетателя рассматривается два подварианта КС - с одноступенчатым сжатием и с двухступенчатым сжатием (для полнонапорных нагнетателей рассматривается один подвариант - с одноступенчатым сжатием). При производительности КС 10÷15 млн.м3/сут - также два подварианта, но с двух и трехступенчатым сжатием. Во всех случаях число машин на КС должно находится в ранее отмеченных пределах.
Для каждого варианта и подварианта КС определяется число резервных машин, степень сжатия КС ε и удельные приведенные расходы на станции с учетом типа привода. На основе значений ξ и Ск рассчитывается комплекс (χ). Окончательно принимается тот вариант (подвариант) КС, которому отвечает наименьшее значение комплекса (χ).
(4.19)
Если производительность КС находится в пределах 10÷15 млн.м3/сут, то экономичный тип компрессорной машины и оптимальный вариант КС находится одновременно. Для этого по выше рассмотренной методике производится сравнение двух-трех вариантов КС с ГМК и двух-трех вариантов КС с центробежными нагнетателями.
В качестве привода компрессорных машин на КС обычно применяются поршневые газовые двигатели, газовые турбины и электродвигатели. От выбора типа привода компрессорных машин во многом зависят технико-экономические показатели КС и удобства ее эксплуатации.
Газомотокомпрессоры, как правило, приводятся поршневыми газовыми двигателями, которые конструктивно оформляются за одно целое с ГМК.
Центробежные нагнетатели могут приводиться электродвигателями и газотурбинными установками (ГТУ). При удаленности КС от надежного источника электроэнергии менее чем на 50-100 км выгоднее применять электропривод, при удаленности более 300 км - газотурбинный привод.
В интервале 50-300 км тип привода устанавливается технико-экономическим расчетом по минимуму приведенных затрат на КС с учетом строительства ЛЭП, трансформаторной подстанции и стоимости потребляемой ГПА энергий в виде газа и электроэнергии.
При равенстве приведенных затрат (комплекса χ) для обоих типов привода предпочтение обычно отдается электроприводу, как более безопасному, не связанному с расходом транспортируемого газа, упрощающему технологическую схему КС, менее подверженному влиянию внешних условий, более безотказному и с меньшим сроком восстановления при ремонтах.
Приведенные затраты (комплекс χ) считаются равными, если отличаются не более, чем на5%.
Задача для самостоятельного решения
Подобрать ГПА для КС магистрального газопровода производительностью Qгод.
Характеристика линейной части газопровода: диаметр D; протяженность L. Вблизи КС имеется n независимых источников электроэнергии, каждый из которых удален отКС на расстояние li.
Таблица 4.4
Исходные данные к задаче
Параметр
| Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| D,мм
L, км
Qгод, мрдм3/год
n
l1, км
l2, км
l3, км
|
13,3
|
20,0
|
16,7
-
-
|
10,0
|
23,3
-
|
21,6
|
26,6
-
-
|
25,0
-
|
31,0
|
33,3
-
-
| Справочные данные для решения задачи смотри в прил. 8, 9, 10, 11, 12.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|