Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Гідравлічний розрахунок проводиться для визначення оптимального (ефективного) діаметра газопроводу, для забезпечення пропускної здатності дебіту при мінімальних гідравлічних втратах. При мінімальних гідравлічних затратах на

усій ділянці трубопроводу знаходимо пропускну здатність трубопроводів.

(3.1)

де: = - коефіцієнт у міжнародній системі СИ, безрозмірна величина;

d - внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм;

- тиск на усті свердловини або на початку ділянки трубопроводу =22МПа;

- тиск наприкінці шлейфа, МПа;

- відносна питома вага природного газу по повітрю = 0,63;

- коефіцієнт гідравлічного опору трубопроводу, безрозмірна величина;

- середній коефіцієнт стискання газу;

- середня температура грунту на розрахунковій ділянці, К;

L - довжина ділянки газопроводу =2,33 км.

млн.м³ /доб.

Тиск наприкінці шлейфа визначений за методикою:

(3.2)

де: - тиск на усті свердловини або на початку ділянки трубопроводу =11 МПа;

Q - витрати газу в нормальних умовах =280 млн.м³ /доб;

- коефіцієнт гідравлічного опору трубопроводу, безрозмірна величина;

- відносна питома вага природного газу по повітрю = 0,63;

- коефіцієнт стискання газу в робочих умовах =0,77, безрозмірна величина;

- середня температура грунту на розрахунковій ділянці, К;

L - довжина ділянки газопроводу =2,33 км;

- внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм.

МПа

Коефіцієнт гідравлічного опору трубопроводу визначений за методикою:

(3.3)

де: - число Рейнольдса;

- шорсткість труб =40 мкм;

- внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм.

Середній коефіцієнт стискання газу визначений за методикою:

(3.4)

де: - приведений тиск;

- коефіцієнт газу.

Приведений тиск визначений за методикою:

(3.5)

де: - тиск на усті свердловини або на початку ділянки трубопроводу =11 МПа;

- критичний тиск =45,8 кгс/см²

Коефіцієнт газу визначений за методикою:

(3.6)

де: - приведена температура.

Приведена температура визначена за методикою:

(3.7)

де: - початкова температура =320 К;

- критична температура =191 К.

Середня температура грунту на розрахунковій ділянці визначена за

методикою:

(3.8)

де: - температура грунту на глибині газопроводу, 272 К;

- температура газу на початковій ділянці газопроводу =360 К;

- параметр Шухова;

L - довжина ділянки газопроводу =2,33 км;

- основа натурального логаритма, =2,718.

К

Число Рейнольдса визначено за методикою:

(3.9)

де: - середня швидкість потоку, м/с;

- внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм;

- робоча густина газу, кг/м³;

- динамічна в’язкість потоку = Па с.

Середня швидкість потоку визначена за методикою:

(3.10)

де: - секундна витрата газу, м³/с;

- внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм.

м/с

Робоча густина газу визначена за методикою:

(3.11)

де: - початкова густина =0,722 кг/м³;

- коефіцієнт стискання газу в нормальних умовах =0,98, безрозмірна

величина;

- тиск на усті свердловини або на початку ділянки трубопроводу =22МПа;

- коефіцієнт стискання газу в робочих умовах =0,77, безрозмірна величина;

- атмосферний тиск, 0,102 МПа;

- температура газу на початковій ділянці газопроводу =360 К.

кг/м³

Секундна витрата газу визначена за методикою:

(3.12)

де: Q - витрати газу в нормальних умовах =280 млн.м³ /доб;

- коефіцієнт стискання газу в робочих умовах =0,77, безрозмірна величина;

P- тиск у розрахунковій точці шлейфу =22 МПа;

- коефіцієнт стискання газу в нормальних умовах =0,98, безрозмірна

величина.

м³/с

Параметр Шухова визначений за методикою:

(3.13)

де: К- коефіцієнт теплопередачі від газу, що транспортується, до навколишнього

середовища;

- зовнішній діаметр газопроводу, 153 мм;

Q - витрати газу в нормальних умовах =280 млн.м³ /доб;

- ізобарна теплоємність газу =3,35 кДж/кг.

Коефіцієнт теплопередачі від газу, що транспортується, до навколишнього

середовища визначений за методикою:

(3.14)

де: - коефіцієнт тепловіддачі від трубопроводу до грунту, Вт/(м²К);

- зовнішній діаметр газопроводу, мм;

- коефіцієнт теплопровідності металу труб, Вт/(мК);

- внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм;

- коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу, Вт/(мК);

- товщина стінки газопроводу =4 мм;

- коефіцієнт тепловіддачі від газу, що транспортується, до стінки труб,

Вт/(м²К).

Вт/(м²К)

Зовнішній діаметр газопроводу визначений за методикою:

(3.15)

де: - внутрішній діаметр трубопроводу =65 мм;

- товщина стінки газопроводу =4 мм;

- товщина ізоляції =40 мм.

мм

Дата добавления: 2015-10-16