Transport i dystrybucja gazu ziemnego
PROJEKT
Oliinyk Andrii
Katedra Inżynierii Gazowniczej
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