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

снижается до трех и уравнение (8,1-1) может быть записано в упрощенной форме:

(8.4-3)

где В - изотермическая скорость звука. Уравнения (8.4-1) и (8.4-3) означают

№ дд„ , др

.= + -f ="0. (8 4-4)

где - массовый расход,

По уравнениям (8.4-2), (8.4-3) и приведенному определению (?м

Уравнения (8.4-4) и (8.4-5) представляют систему нелинейных частных дифференциальных уравнений; при допущении, что 2 = const, они описывают неустановившийся поток в трубопроводных системах.

8.4.2. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ГАЗА ПО ТРУБОПРОВОДАМ

а) Расчет системы с изменяющимся объемом потребления

Имеются два способа преодоления пульсации в трубопроводах (обычно суточной), связанной с колебаниями потребления газа. В обоих случаях исходят из того, что количество газа, поступающего в трубопровод, равняется потреблению. В первом случае ежечасное поступление газа Qbx в трубопровод ие меняется.

Давление в конце трубопровода зависит от давления в его начале и колеблется от минимально допустимого /?2 mill до пикового, Р2 max.

Скорость подачи газа в тайкой трубопровод постоянная и не требует регулирования в пределах одного дня. Разница между объемом подаваемого газа и колебаниями потребления компенсируется самим газопроводом, действующим как буферная скорость. Недостатком этого способа является потеря давления газа при дросселировании на питающем конце, так как в течение всего дня давление превышает р2 mm, необходимое для снабжения потребителей. Этого можно избежать, если газ пропускать через турбодетандер, подключив к нему электрический генератор. Приближенный расчет трубопровода можно осуществить несколько усовершенствованным способом Смирнова и Ширковского (Силаш, 1967 г.).

Уравнение (1.2-7) можно представить в более простой форме:

(8.4-6)

Заметим, что в отличие от коэффициента ki в уравнении (8.3-2) k здесь не учитывает сжимаемость. Из уравнения (8.4-6)

с учетом PiiP2 = Rp

Аналогично, из уравнения (8.4-6)

(8.4-8)

= (8.4-9)

и после подстановки p\/p2 = Rp, получим

Р2=-Ц==. (8.4-10)

С учетом (8.4-8), (8.4-10) уравнение (1.2-26) для среднего значения давления примет вид

3pk Rl + Rp+

(8.4-11)

Графически эта зависимость представлена на рис. 8.4-11.

Приведенные соотношения позволяют определить, будет ли максимальное давление pi max в начале трубопровода достаточным, чтобы удовлетворять потребность при постоянной скорости подачи газа в трубопровод. Расчет состоит в следующем. 1) Сначала строят кривую потребления газа во времени t на основе данных суточного потребления. На рис. 8.4-2 приведены значения потребления Rq по часам в процентах к суточному объему потребления. Ввод газа в трубопровод за час равен 1/24 ежедневного потребления, то есть

24 t=0

Линия, параллельная оси абсцисс, имеющая ординату д, пересекает кривую в точках Л, В и С. В сегменте А-В потребление меньше чем q; то есть газ накапливается в трубопроводе. В сегменте В-С накопленный газ используется для покрытия повышенной потребности. 2) Подача газа в трубопровод точно равна расходу в точке А. Запас газа в трубопроводе в этой точке падает до нуля; то есть давление на конце трубопровода в этот момент должно равняться р т\п, которое является наименьшим необходимым давлением в начале системы газо-

снабжения. Допустим, что движение газа в этот момент установившееся. Из уравнения (8.4-7) давление в начале газопровода будет равно

где Z можно определить итерацией, используя данные Т я р, вычисленные из Рх и pimin по уравнению (1.2-26). Среднее давление в трубопроводе

Р1 m

mm J

Pl + Pzmii

Объем газа в стандартных условиях в трубопроводе

„ T„pAil

оА- -„ • p„zT

(8.4-12)

3) Площадь, о.чватываемая кривой сегмента А-D-В и хордой сегмента Л-В, определяется планиметрированием. Умножая эту площадь

2г 211 г /, 6 8 10 12 « IB 18 t,4ac

Рис. 8.4-1. Зависимость

3 pk

- от Кр

qa/г

Смирнову и Ширковско-му (1957 г.) и Силашу (1967 г.)

Рис. 8.4-2. Определение колебания суточного расхода газа в газопроводе (П) по Смирнову и Шир-ковскому (1957 г.) и Силашу (1967 г.)

на масштаб кривой, мы получим объем Voab газа в период низкого потребления. 4) Названный объем для периода А-В должен быть максимальным В момент времени В, и, следовательно, pi и рг в начальном