Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Рис. 5.7. Схема газопровода с лупингом

газопроводов. При расчете газопроводов с лупингами удобно пользоваться коэффициентами расхода.

Определим коэффициент расхода газопровода, схема которого изображена на рис. 5.7. Газопровод состоит из участков L-х и х. Первый из них - однониточный, диаметром Di\ коэффициент расхода этого участка - k. Участок х -двухниточный; диаметры ниток- Dj и D2, коэффициент расхода Api. Участки L-х и х соединены последовательно. Поэтому в соответствии с (5.39) будем иметь

р "pl *pl2

где Ар - коэффициент расхода всего газопровода; коэффициент расхода Ар1 следует считать известной величиной; коэффициент расхода Ар 12 подлежит определению. Поскольку трубопроводы 1 и 2 соединены параллельно, согласно (5.36) Ар 12 = Api + Ар2 (как и Арь коэффициент Ар2 - тоже известная величина). Получим

L L-x . x

"1

откуда

V L I V ЙП1 + ; .

(5.40)

pl + kp2

Теперь сравним пропускную способность газопровода с лупингом (Q) с пропускной способностью газопровода без лупинга (Qj). При условии, что давления р„ и до и после прокладки лупинга одинаковые, на основании формулы (5.34) можно написать, что коэффициент увеличения пропускной способности к = Q/Q = Ap/Api. Учитывая (5.40), получим, что

(5.41)

V 1-1 \ kni-\- кп2 )

Из (5.41) находим, что длина лупннга, необходимая для увеличения пропускной способности в X раз,

1 ( У

(5.42)

в частном случае, когда диаметры магистрали и лупинга и одинаковые, Лр., - kp и формулы (5.41) и (5.42) примут вид

(5.43)

Теперь найдем длину лупинга, для случая, когда необходимо повысить давление р, до рк* (при неизменной пропускной способности Q). Из ураьнений

р1 -

р - р =

г L - X

получим

X = -

Y jpi y<

(5.44)

a при одинаковых диаметрах лупинга и магистрали (D = Dj) 4

pI-Pk

Рн-Рк

Если же лупинг прокладывается для снижения давления рн до рп, то, поступив аналогично, найдем

X -=

V р1 + *р2 У

р1 + *р и при == Di

р1~р1

Рк

Второй способ увеличения пропускной способности газопровода - удвоение числа компрессорных станций. Считая, что это равносильно сокращении) расстояний между станциями вдвое, напишем: до удвоения числа станций

и после удпоения

-р1 ш

Отсюда следует, что коэффициент увеличения пропускной способности Многониточный газопровод с лупингом

Рассмотрим п-ниточный газопровод с лупингом. Начальная точка лупинга соединена со всеми п трубопроводами (рис. 5.8). По-прежнему будем считать, что рассматриваемый газопровод состоит из двух последовательно соединенных блоков: L~x и х. Блок L-x составлен из п, а блок X - из п + 1 параллельно идущих ниток. Очевидно, что формулы для X и для X будут иметь вид, аналогичный (5.41) и (5.42).

п я+1

Достаточно лишь заменить в них ki на Ар ,• и kpi -f- kp иа Ар

1=1 1=1

Получим, что коэффициент увеличения пропускной способности при прокладке лупинга длиной х

%=- ---- (5.45)

а длина лупинга при заданном значении х 1 - (l/rt

x = L

1 = 1 (=1

Длина лупинга, необходимая для увеличения конечного давления

Рк до /7к*,

р1.-р1

1- Ер./ЕрО Vi=i 1=1 /

Из трех последних формул видно: чем больше число ниток п, тем меньше эффективность лупинга - коэффициент увеличения пропускной способности X уменьшается, длина лупинга, обеспечивающая заданные X чли Рк*, возрастает.

Эффективность перемычек

Если лупинг соединен лишь с частью параллельных ниток (рис. 5.9) или лишь с одной из них, то линия падения квадратов давления у ниток, связанных с лупингом, будет с изломом (в точке подключения лупинга), а у «свободных» ниток - без излома. Давление в свободных нитках будет выше, чем в лупингованных. Если теперь соединить перемычкой все нитки, то давления сравняются и линия падения квадратов давления будет для всех ниток одна и та же (на рис. 5.9 - пунктирная). Произойдет перераспределение расходов, в результате чего пропускная способность газопроводной системы увеличится. Отношение пропускной способности газопровода с перемычкой к пропускной 156