Расчет и проектирование оборудования для подготовки газа к транспорту. Подбор компрессорно-силового оборудования и расчет режима работы газокомпрессорной станции. Проектирование оборудования для охлаждения газа, строительства газокомпрессорной станции.
Аннотация к работе
Курсовой проектВ проекте нужно рассчитать и запроектировать оборудование для подготовки газа к транспорту, технологический расчет газопровода.Производительность газопровода (млрд.м3/год) Q= 4 Состав газовой смеси, %: Метан = 82; Расчетная температура грунта на глубине укладки,С0 тгр =-1,5; Давление газа на входе в КС, МПА Рв= 3,82;Единая система газоснабжения России - это широко разветвленная сеть магистральных газопроводов, обеспечивающих потребителей газом с газовых месторождений Тюменской области, Республики Коми, Оренбургской и Астраханской областей. Развитие газовой промышленности в значительной степени зависит от систем трубопроводного транспорта природного газа из отдаленных районов нашей страны в центральные районы и за рубеж. Оптимальный режим работы газокомпрессорной станции в значительной степени зависит от типа и числа газоперекачивающих агрегатов. Основными типами газоперекачивающих агрегатов в настоящее время являются:агрегаты с приводом от газотурбинных установок (ГТУ), электроприводные агрегаты и поршневые газомотокомпрессоры,но наибольшее распространение получили газотурбинные установки. На магистральных газопроводах различают три основных типа газокомпрессорной станции: головные газокомпрессорной станции, линейные газокомпрессорной станции и дожимные газокомпрессорной станции.Определение параметров газовой смеси. ?см= а1*?1 а2*?2 …. an*?n где а1,а2-объемные доли (%); Определяем критическую температуру и давление, а так же приведенные их параметры: Ткр=а1*Ткр1 а2*Ткр2 … an*Tkpn Вычисляем среднюю молярную массу газовой смеси: Мср=0,01(а1*М1 а2*М2 … ап*Мп)Природный газ очень важно очистить от механических примесей,так как от этого зависит работа всего газопровода и газокомпрессорной станции в целом. В оборудование для очистки природного газа входят: блоки пылеуловителей, фильтры-сепараторы, скрубберы, емкости сбора жидкости, включающие в себя автоматическую систему сбора конденсата. В циклонных пылеуловителях используется центробежная сила. На основании этого принципа созданы конструкции батарейных циклонов (мультициклонов).В циклонных пылеуловителях одновременно очищают газ от твердых частиц и жидкости. В связи с невозможностью достичь высокой степени очистки газа в циклонном пылеуловителе появляется необходимость выполнять вторую степень очистки, в качестве которой используют фильтры-сепараторы (ФС).Расчетная пропускная способность газопровода вычисляется по формуле: Q= Qг / (365*Кг) ,м3/сут; Принимаем газоперекачивающий агрегат ГТК-6-750 с нагнетателем Н-300-1,23 ; ее подача 18 млн. м3/сут.; мощность 6000 КВТ; кпд 23%;номинальная частота вращения 6150.Принимаем два последовательно соединенных агрегата со степенью сжатия 1,24; начальное давление 3,6МПА,конечное 5,5МПА. В данном проекте диаметр газопровода принимаем без технико-экономических сравнений вариантов, D=1020 мм. Трубы изготовлены из стали 17Г2СФ, для которой номинальный предел прочности R1н=580 МПА, коэффициент условий работы по металлу m=0,9; коэффициент безопасности по материалу К1=1,5; коэффициент надежности Kn=1,1 Толщина стенки трубы считается по формуле: ?=n*pn*D / 2*(R1 n*pn) где n-коэффициент надежности по нагрузке =1,15, рн - рабочее давление =5,5 МПА, ? = 1,15*5,6*1,02 / 2* (316,6 1,15*5,6) = 10,16 ммОпределяем плотность газа при условиях входа в нагнетатель первой ступени: Тв1-температура на входе в КС,Рв1-давление на входе: ?в1 = Рв1 / Z*R*Тв1 = 3.82*106 / 0.89*371.3*298=38,79 кг/м3 Определяем относительную частоту вращения вала нагнетателя: Примем n1=5850 об/мин. С использованием приведенной характеристики нагнетателя рис.5.7 при ? =1,24 и приведенной частоте (n/n0)=1.08 определяем объемную производительность Qпр=220 м3/мин. Относительная мощность, потребляемая нагнетателем и его политропический кпд при Qпр=220 м3/мин. по характеристике (рис.5.7) составляет: (Ni /?n) =200 КВТ/(кг/м3) ?пол=0,81 Устанавливаем частоту вращения второго агрегата 5100 об./мин., относительная частота 0,95,?=1,24.По характеристике (рис.5.7) определяем объемную производительность Qпр2=270 м3/мин.; мощность потребляемую нагнетателем (Ni /?n)пр=250 КВТ/кг/м3; политропический кпд ?пол=0,84; фактическая производительность Q=224 м3/мин.; коммерческий расход Qk=13,8 м3/сут.; мощность потребляемая нагнетателем Ni=5872 КВТ.Необходимость охлаждения газа обусловлена следующим. Это приводит к увеличению вязкости газа и, соответственно, затрат мощности на перекачку. Кроме того, увеличение температуры газа отрицательно влияет на состояние изоляции газопровода, вызывает дополнительные продольные напряжения в его стенке. Газ охлаждают водой и воздухом. При его охлаждении водой используют различные теплообменные аппараты (кожухотрубные, оросительные, типа «труба в трубе»), которые с помощью системы трубопроводов и насоса подключены к устройствам для охлаждения воды.Общецеховая система, предназначена для приема, хранения и предварительной очистки масла перед подачей его в расходную емкость цеха.