Термодинамические характеристики природного газа
Определение плотности газа при стандартных условиях. Расчет коэффициента, учитывающего влияние барометрического давления. Исследование и анализ энергетической составляющей эксплуатационных затрат. Характеристика располагаемой мощности электропривода.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.04.2017 |
| Размер файла | 120,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина»
Кафедра термодинамики и тепловых двигателей
Контрольная работа
Студент: ТН - 13-02
Пальников Е.Ю.
Москва 2016
Определение объемного расхода
Определим плотность газа при стандартных условиях:
;
Где:- плотность газа, кг/м3;
- давление и температура при стандартных условиях;
- молярная масса газа, кг/кмоль;
- универсальная газовая постоянная, Дж/кмольК;
Тогда плотность газа при стандартных условиях:
;
По программе «Расчетные соотношения по определению термодинамических характеристик природного газа», находим коэффициент сжимаемости z и плотность природного газа с по известному давлению на всасывании, температуре, а также молярнои? концентрации метана в природном газе:
· Плотность газа на входе в нагнетатель:
· Коэффициент сжимаемости:
Найдём характеристическую газовую постоянную:
;
Определим объёмный расход через КС:
,
;
Определение характеристик нагнетателей
Степень повышения давления:
,
Где- давление на входе в нагнетатель, МПа;
- давление на выходе из нагнетателя, МПа;
;
На КС установлены 3 ГПА. Чтобы минимизировать затраты на энергетическую составляющую эксплуатационных затрат необходимо оптимально распределить нагрузку на ГПА. Для этого сначала рассчитаем расход через ЭГПА, а оставшуюся часть газа пустим через ГГПА.
СТД-12500, с нагнетателем 370-21-2
Коэффициент «сдвига» расходно-напорной характеристики :
;
Где: КнКоэффициент технического состояния ЦБН;
n действительная частота вращений ротора ЦБН в рассматриваемом режиме работы ГПА;
no частота вращений ротора нагнетателя при идеальном техническом состоянии ЦБН;
,
,
Находим, что:
Тогда действительные характеристики:
Располагаемая мощность электропривода СТД-12500:
Проверка:
Значит, агрегат сможет обеспечить заданный расход.
ГПА-16 «Урал», с нагнетателем 235-1,4/76-5300
Расход через агрегат будет равен:
Определяем:
Тогда действительные характеристики:
Располагаемая мощность ГПА-16 «Урал»:
где- коэффициент, учитывающий влияние барометрического давления
- паспортное значение мощности ГТУ
- коэффициент технического состояния ГТУ по мощности
- коэффициент, учитывающий влияние температуры атмосферного воздуха
где- температура воздуха на входе в ОК ГТД,
- температура атмосферного воздуха, К;
- коэффициент влияния температуры атмосферного воздуха;
- коэффициент, учитывающий использование котла-утилизатора
Тогда:
Проверка:
Агрегат сможет обеспечить данный расход.
Энергетическая составляющая эксплуатационных затрат
где -цена топливного газа, руб/1000 м3;
- низшая теплота сгорания топливного газа, кДж/м3;
;
-внутренняя мощность, расходуемая на сжатие газа в нагнетателях;
,- КПД электродвигателя и редуктора j - го работающего ЭГПА;
- эффективный КПД ГТУ i - го работающего ГГПА;
- механический КПД, учитывающий потери энергии от ГТУ к ЦБН; газ энергетический барометрический
Действительный эффективный КПД ГТУ:
Для ГПА-16 «Урал» :
Относительный КПД ГТУ:
где - приведенная относительная мощность установки;
Где Nе, Ne0 - действительная и паспортная мощность ГТУ;
Твх, Твх.0 - действительная температура воздуха на входе осевого компрессора и значение температуры воздуха на входе осевого компрессора при стандартных станционных условияхTвх.0=288 К;
pос, pос.0. - действительное атмосферное давление и значение атмосферного давления при стандартных станционных условиях, pос.0=760мм рт. ст.
Т.к. нам не даны станционные условия, то примем их стандартными, тогда:
Энергетическая составляющая эксплуатационных затрат:
Вывод
1. Поскольку ГПА с электроприводом не имеет эффективных способов регулирования частоты вращения вала нагнетателя, величину перекачиваемого им газа определяем при частоте вращения, равной номинальной, при этом оставшуюся часть объема перекачки пустим через ГГПА.
2. Заданный расход перекачки могут обеспечить параллельно подключенные 1 агрегат ГПА-16 «Урал», оснащенный нагнетателем 235-1,4/76-5300 и 2 агрегата СТД-12500 оснащенных нагнетателями 370-21-2.
Список литературы
1. Каталог газодинамических характеристик ЦБК природного газа. В.А. Щуровский, С.Ю. Сальников и др.- ОАО «Газпром», ООО «ВНИИГАЗ» 2005.-128с
2. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов. СТО Газпром.-ОАО «Газпром» 2006.-192с.
3. Калинин А.Ф. Технологии промысловой подготовки и магистрального транспорта природного газа-МПА-Прес, 2007.-323с.
4. Калинин А.Ф. «Расчет, регулирование и оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов». Учебное пособие. - М: МПА-Пресс, 2011
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор рабочего давления газопровода. Расчет свойств транспортируемого газа. Плотность газа при стандартных условиях. Определение расстояния между компрессорными станциями и числа компрессорных станций. Расчет суточной производительности газопровода.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.03.2013Физические свойства природного газа. Описание газопотребляющих приборов. Определение расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительной сети низкого давления. Принцип работы газорегуляторных пунктов и регуляторов газового давления.
курсовая работа [222,5 K], добавлен 04.07.2014Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011Определение низшей теплоты сгорания газа и плотности сгорания газообразного топлива. Расчет годового расхода и режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды. Вычисление количества газораспределительных пунктов, подбор регуляторов давления.
курсовая работа [184,6 K], добавлен 21.12.2013Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.
контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014Определение расчетных характеристик используемого природного газа. Выбор системы газоснабжения города. Пример гидравлического расчета распределительных городских газовых сетей среднего давления. Определение расчетных расходов газа жилыми зданиями.
курсовая работа [134,4 K], добавлен 19.04.2014Компонентный состав газа и его характеристики. Определение расчетного часового расхода газа по номинальным расходам газовыми приборами и горелочными устройствами. Гидравлический расчет магистральных наружных газопроводов высокого и среднего давления.
дипломная работа [823,6 K], добавлен 20.03.2017Предохранительные сбросные клапаны на газопроводах для автоматического сброса газа в случае кратковременного повышения давления сверх установленного. Плотность газа в рабочих условиях. Определение необходимого сечения предохранительного клапана.
презентация [507,6 K], добавлен 14.12.2014Расчетная схема газового тракта. Данные из теплогидравлического расчета котла-утилизатора. Состав сухого природного газа, его характеристики. Расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и приведенной плотности газов. Определение сопротивлений по участкам.
контрольная работа [281,3 K], добавлен 14.02.2015Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.
дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012Характеристика района города, определение численности его населения. Определение годового потребления газа. Определение удельных часовых расходов газа по зонам застройки. Трассировка сети низкого давления. Гидравлический расчет внутридомового газопровода.
курсовая работа [774,7 K], добавлен 10.12.2011Характеристика города и потребителей газа. Ознакомление со свойствами газа. Расчет количества сетевых газорегуляторных пунктов, выявление зон их действия и расчет количества жителей в этих зонах. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями.
курсовая работа [106,2 K], добавлен 02.04.2013Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение. Локальный сметный расчет на внутренний и наружный газопровод. Оптимизация процессов горения.
дипломная работа [370,5 K], добавлен 20.03.2017Инженерно-геологическая и гидрогеологическая характеристика участка строительства. Расчет потребности природного газа. Подбор котла и его обоснование. Расчет газопровода на прочность, а также проверка устойчивости его положения в водонасыщенных грунтах.
дипломная работа [513,7 K], добавлен 20.03.2017Определение физических величин, явлений. Изменение температуры углекислого газа при протекании через малопроницаемую перегородку при начальных значениях давления и температуры. Сущность эффекта Джоуля-Томсона. Нахождение коэффициентов Ван-дер-Ваальса.
контрольная работа [231,7 K], добавлен 14.10.2014Физика явлений, происходящих в газовых разрядах с непрерывным и импульсным подводом электрической энергии, как основа лазерных технологий. Виды, свойства и характеристики разрядов. Разряд униполярного пробоя газа, его вольт-амперные характеристики.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 25.02.2013Расчет тепловой схемы, коэффициента полезного действия, технико-экономических показателей ГТН–16. Определение расчётных зависимостей внутреннего КПД цикла от степени повышения давления при различных значениях начальных температур воздуха и газа.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 07.02.2016Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса, его сущность и краткая характеристика. Влияние сил молекулярного притяжения на стенки сосуда. Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольного числа молей газа. Изотермы реального газа и правило фаз Максвелла.
реферат [47,0 K], добавлен 13.12.2011Регуляторы давления газа и их типы. Принципы действия. Гидратообразование при редуцировании газа. Методы по предотвращению гидратообразования. Новые разработки для газорегулирующих систем. Регуляторы с теплогенераторами РДУ-Т, их принцип работы.
реферат [1,4 M], добавлен 27.02.2009Статическая нагрузочная диаграмма электропривода. Определение мощности резания для каждого перехода, коэффициента загрузки, мощности на валу двигателя, мощности потерь в станке при холостом ходе. Расчет машинного (рабочего) времени для каждого перехода.
контрольная работа [130,5 K], добавлен 30.03.2011
