Гидравлический расчет трубопровода.

Рабочее давление в начале участка P_н= 5,5 МПа

Рабочее давление в конце участка P_к = 3,8 МПа

Протяженность участка L = 115,8 км

Коммерческая производительность Q_г = 90 мл.м³/сут

Диаметр МГ D =1020 мм

Средняя температура газа на участке t_ср = 11 ^oC

 

Таблица 1 - Характеристика природного газа

Компонент	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	N2
Объемная доля, %	97,07	2,3742	0,0675	0,0214	0,0057	0,2750	0,1862

1) Определим относительную молекулярную массу смеси по формуле:

где: - мольные концентрации компонентов в долях единицы;

- относительные молекулярные массы компонентов.

Подставив известные нам значения, получим:

2) Определим плотность смеси газов по формуле:

Подставив известные нам значения, получим:

 

3) Найдём относительную плотность смеси по воздуху следующим образом:

где: - плотность сухого воздуха; =1,2062 кг/м³.

Подставив известные нам значения, получим:

4) Динамическую вязкость смеси найдём по формуле:

где: - вязкость отдельных компонентов.

Подставив известные нам значения в, получим:

 

5) Вычислим критическую температуру смеси :

где: - критические температуры смеси.

Подставив известные нам значения, получим:

6) Вычислим критическое давление смеси :

где: - критические давления смеси.

Подставив известные нам значения, получим:

T_ср =284 ^oK по исходным данным

7) Вычислим среднее давление газа вдоль трассы трубопровода :

где: - начальное давление на участке; = 5,5Мпа^;

- конечное давление на участке = 3,8 Мпа.

Подставив известные нам значения, получим:

8) Для определения коэффициента сжимаемости определим приведённые параметры (температуру и давление ):

;

Подставив известные нам значения, получим:

9) Коэффициент сжимаемости природных газов:

.

9) Определим число Рейнольдса

(коммерческую производительность переведи в м3/с)

где D - внутренний диаметр.

 

10) Режим течения газа по трубопроводу из соотношения:

Для уточнения режима течения газа используется переходное значение числа Рейнольдса Re_ПЕР:

.

где k - коэффициент эквивалентной шероховатости труб. Приняв в соответствии с рекомендацией норм технологического проектирования k = 0,03 мм; D - внутренний диаметр.

Сравниваем Re и Re_ПЕР.

При Re> Re_ПЕР зона течения газа будет квадратичной, Re= Re_ПЕР – зона смешенного трения, Re< Re_ПЕР - зона гидравлически гладких труб

Тогда

Для определения коэффициента сопротивления трения ОНТП рекомендуют использовать уравнение ВНИИгаза, для зоны смешенного трения

,

в зоне гидравлически гладких труб: ;

в зоне квадратичного трения: ;

11) Определим коэффициент гидравлического сопротивления:

,

где 1,05 - коэффициент, учитывающий наличие местных сопротивлений;

Е - коэффициент гидравлической эффективности работы участка. В соответствие с нормами технологического проектирования коэффициент эффективности работы принимается равным 0,95, если на газопроводе имеются устройства для периодической очистки внутренней полости трубопровода, а приих отсутствии Е =0,92.

12) Осуществим проверку конечного давления:

= подставляется все в системе СИ

 

МПа