Расчет работы узла воздушного охлаждения газа в условиях компрессорной станции магистрального газопровода

А. Г. Ванчин

Аннотация


В работе рассмотрены особенности совместной работы аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа в условиях компрессорной станции магистрального газопровода. Рассмотрены варианты наиболее распространенной технологической схемы компрессорного цеха магистрального газопровода с параллельной обвязкой аппаратов воздушного охлаждения газа с общим коллекторами на входе и выходе. Описаны все способы регулирования работы узла воздушного охлаждения газа в условиях компрессорной станции магистрального газопровода. Сформулирована задача по разработке метода расчета обобщенных показателей работы узла воздушного охлаждения газа. Представлены основные методы, формулы и соотношения, используемые при расчетах работы АВО газа. Предложено простое соотношение для сравнения параметров работы АВО газа с двумя включенными вентиляторами и с одним включенным вентилятором с использованием уравнения Шухова. Проведены вариантные расчеты, для широкого диапазона величин коммерческого расхода газа и температуры атмосферного воздуха, которые подтвердили приемлемую точность предложенного соотношения. Показан низкий уровень точности общераспространенного подхода к расчету параметров работы аппарата воздушного охлаждения газа с одним включенным вентилятором, при котором принимается, что весь охлаждающий воздух от работающего вентилятора равномерно распределяется по всей площади секции. В предложенном автором методе расчета с использованием уравнения Шухова не используется эта неверная посылка, поэтому точность результатов значительно выше. На основе предложенного соотношения с использованием уравнения Шухова, а так же уравнений теплового и материального баланса выведена формула для определения температуры газа на выходе узла охлаждения газа при любом варианте включения вентиляторов. Представлена и обоснована формула зависимости суммарной потребляемой электрической мощности от количества включенных вентиляторов на узле охлаждения газа. С использованием предложенного экспресс-метода расчета узла охлаждения газа, удобного при практическом применении, проведено сравнение возможных вариантов последовательности включения вентиляторов. Показано, что самой экономичной из всех возможных последовательностей включения вентиляторов является такая, при которой в целях понижения температуры газа на выходе компрессорного цеха, включают сначала по одному вентилятору на каждом аппарате, а затем, при необходимости – остальные. На примере расчета конкретного случая показан значительный экономический эффект при использовании оптимальной последовательности регулирования.

Ключевые слова


air cooling device;characteristic;diagnostics;express method;factor of a technical condition;technical condition;transport of natural gas;аппарат воздушного охлаждения;диагностика;коэффициент технического состояния;техническое состояние;транспорт природного газа;характеристика;экспресс метод

Полный текст:

PDF

Литература


1. Ванчин А.Г. Методы оценки работы аппаратов воздушного охлаждения газа при разных вариантах включения вентиляторов // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн./УГНТУ. 2012. №5. С. 279-286. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Vanchin/Vanchin_4.pdf

2. Методика теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения. М.: ВНИИНЕФТЕМАШ, 1982. 97 с.

3. Методика теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения типов I АВЗ и I АВГ. М.: ВНИИНЕФТЕМАШ, 1988. 9 с.

4. Мустафин Ф.М., Коновалов Н.И., Гильметдинов Р.Ф. Машины и оборудование газонефтепроводов: учеб. пособие для вузов. Уфа: Монография, 2002. 384 с.

5. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов. СТО Газпром. М.: ОАО «Газпром», 2006. 192 с.

6. Теплообмен при трубопроводном транспорте нефти и газа / Антонова Е.О. и др. Спб.: Недра, 1999. 228 с.

7. Трубопроводный транспорт нефти и газа: учеб. для вузов/ Алиев Р.А. и др. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1988. 368 с.: ил.

8. Шпотаковский М.М. Тепловые режимы магистральных газопроводов. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. 160 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.