Transport i dystrybucja gazu ziemnego

PROJEKT

Oliinyk Andrii

Katedra Inżynierii Gazowniczej

•

Tekst powinien być rozłożony na stronie w sposób proporcjonalny, z zachowaniem
lewego (3,5 cm) i prawego marginesu (2,5 cm), a także skorelowaną z szerokościami
marginesów odpowiednią odległość tekstu od góry i od dołu strony (2,5 cm). Każdy
rozdział powinien rozpoczynać się od nowej strony.

•

Tekst piszemy czcionką Times New Roman. Wielkość czcionki dla tytułu rozdziału
powinna wynosić 16 BOLD, dla podpunktów 14 BOLD, tekst właściwy 12, z
interlinią 1,5. Całość tekstu powinna być wyjustowana. Tekst winien być pisany z
uwzględnieniem akapitów.

•

W razie zamieszczania na stronie rysunków, wyliczeń, tabel itp. ewentualna
przestrzeń boczna nie może być zapisana. Powinny one być zapowiedziane w treści
pracy. Tabela bądź rysunek musi mieć zawsze swój numer, tytuł. Numeracja i tytuł
tabeli powinny być umieszczone nad tabelą, a w przypadku rysunku umieszczone
pod nim.

Temat projektu

Odcinek gazociągu o długości L, oraz średnice D łączy ze sobą dwie tłoczni.
Ciśnienie maksymalne wyjściowe z tłoczni 1 wynosi P

1,

minimalnie

dopuszczalne ciśnienie na wejściu do tłoczni 2 wynosi P

2,

W projekcie należy przedstawić:

• obliczenia fizycznych właściwości gazu,
• obliczenia przepustowości odcinka gazociągu,
• obliczyć i przedstawić graficznie zmiany ciśnienia, prędkości, gęstości i
lepkości dynamicznej gazu, w zależności od długości gazociągu,
• obliczyć długość bajpasa potrzebną dla zwiększenia przepustowości ,

• obliczyć długość bajpasa potrzebną dla zwiększenia ciśnienia,

Dane wejściowe

L [km]

100+2n

P

1

[Pa]

(6,5-0,02n) 10

6

P

2

[Pa]

(3,5-0,015n) 10

6

T

p

[K]

290+n

T

gr

[K]

277

δ [mm]

15

D [mm]

1220

ΔP [%]

dla n=1…10, ΔP =10+n

dla n>10, ΔP =0,5+n

ΔQ [%]

dla n=1…10, ΔQ =10+n

dla n>10, ΔQ =0,5+n

Dane wejściowe

Udział objętościowy,

%

Masa

molowa,

kg/kmol

Ciśnienie

krytyczne,

MPa

Temperatura

krytyczna,

K

Lepkość

dynamiczna,

Pa·s·10

-6

Metan

100-0,5n

16,04

4,5988

190,555

10,3

Etan

0,225n

30,07

4,88

305,83

8,46

Propan

0,075n

44,1

4,25

369,82

7,36

i-Butan

0,015n

58,12

3,648

408,13

6,29

n-Butan

0,005n

72,15

3,784

425,14

6,99

СО

2

0,15n

28,01

3,39

126,2

14,0

N

2

0,03n

44,01

7,386

304,2

17,1

Obliczenia fizycznych właściwości gazu,

•

Masa molowa mieszaniny

μ

i

– masa molowa i-go składnika, kg/kmol

r

i

– objętościowy udział i-go składnika.

•

Gęstość gazu w warunkach normalnych

22,41 – liczba Avogadro.
•

Względna gęstość gazu

1,293 – gęstość powietrza w warunkach normalnych, kg/m

3

.

•

Gęstość gazu w warunkach standardowych

1,205 – gęstość powietrza w warunkach standardowych, kg/m

3

.

kg/m

3

kg/m

3

kg/kmol

•

Stała gazowa

•

Lepkość dynamiczna mieszaniny w warunkach normalnych

•

Lepkość kinematyczna mieszaniny w warunkach normalnych

•

Lepkość kinematyczna mieszaniny w warunkach roboczych

J/kg

·K

Pa

·s

m

2

/s

, m

2

/s

Obliczenia przepustowości odcinka

gazociągu

•

Równanie Panhandle’a

•

Równanie Panhandle’a B

•

Równanie Waldena

, m

3

/s

, m

3

/s

, m

3

/s

Obliczenia przepustowości odcinka

gazociągu

gdzie,

D – wewnętrzna średnica rurociągu, m,

L – długość gazociągu, m,
Δ – względna gęstość gazu,
P

1

– absolutne ciśnienie na wyjściu z tłoczni 1, Pa,

P

2

– absolutne ciśnienie przed wejściem do tłoczni 2, Pa,

T

śr

– średnia temperatura gazu, dla pierwszej iteracji przejmuje się 300 K,

z – współczynnik pseudo ściśliwości, dla pierwszej iteracji przejmuje się 0,9 .

•

Temperatura gazu na końcu odcinka

•

Współczynnik a,

gdzie,

Q – natężenie przepływu w warunkach normalnych, mln m

3

/dobę,

D – zewnętrzna średnica rurociągu, mm,

K – współczynnik przenikania ciepła, K=1,3,

C

p

- pojemność cieplna gazu, C

p

=(2400+50*N) J/kg

·K,

, K

, 1/km

•

Średnia temperatura gazu w rurociągu,

gdzie,

L – długość gazociągu, km
•

Średnie ciśnienie gazu w rurociągu,

•

Obliczenie współczynnika pseudo ściśliwości Z metodą Standinga-Katza

, K

•

Obliczamy przepustowość gazociągu w 2-m przybliżeniu.

•

Dokładność obliczeń

Obliczenie zmiany ciśnienia, prędkości, gęstości i

lepkości dynamicznej gazu, w zależności od

długości gazociągu,

•

Ciśnienie na końcu odcinka

•

Średnie ciśnienie na odcinku

•

Końcowa temperatura na odcinku

•

Średnia temperatura gazu na odcinku

•

Obliczenie współczynnika pseudo ściśliwości z

śrx

metodą Standinga-Katza

, Pa

, Pa

, K

, K

•

Ciśnienie na końcu odcinka w drugim przybliżeniu

Równanie Panhandle’a B

, Pa

•

Obliczamy współczynnika pseudo ściśliwości z

x

w drugim przybliżeniu.

•

Obliczamy gęstość gazu na odcinku,

•

Obliczamy prędkość gazu,

•

Obliczamy lepkość dynamiczną,

, kg/m

3

, m/s

, m

2

/s

Obliczenie długości bajpasa potrzebną

dla zwiększenia przepustowości

•

Przepustowość po zwiększeniu

•

Długość bajpasa

•

Obliczenia przeprowadzają się dla 3-ch średnic

I grupa

II grupa

III grupa

IV grupa

1440x18

1440x20

1440x22

1440x24

1220x16

1220x18

1220x20

1220x22

1020x14

1020x16

1020x18

1020x20