Как вычислить пропускную способность газового трубопровода, при наличии минимума данных =\ Опции

[Bubonik]

Ситуация следующая...
На компрессор подаются пары газовой фазы пропан-бутан-пентановой смеси. Диаметр всасывающего т/п 300 (площадь сечения = 0,071м2). На всасывающий т/п пары подаются из буферной емкости. Парадокс заключается в том, что общая площадь сечений подачи газа в буферную емкость =0,031м2. Таким образом производительность компрессора уже более чем в два раза меньше возможной.
Собственно вопрос.
Нужно посчитать расход газовой фазы на компрессор (другими словами его производительность) имея из исходных данных только это: S=0,031м2, р=1кгс/см2 (давление избыточное, и постоянное во всей системе трубопроводов), плотность смеси = 2,7 кг/м3(цифра, конечно, ненужная, но мало ли...), заявленная производительность компрессора = 41 м3/мин.
Заявленная производительность компрессора...
Во первых: если взять G=41m3/min=0.68m3/s то получим скорость потока г/ф равную 22 м/с, во что верится с трудом;
Во-вторых: 41 м3/мин просто нет, т.к. для поддержания минимального рабочего давления всаса приходится подавать дополнительно г/ф напрямую на всасывающий т/п, минуя буферную емкость, что негативно сказывается на других технологических аспектах работы объекта.
Других данных попросту нет. В наличии только эти. Очень долго искал решение в различной литературе, здесь на форуме пару похожих тем прочитал, но, к сожалению, решения не нашел. Если кто может помочь заранее большое спасибо.

Сообщение отредактировал Bubonik - 22.10.2014, 12:25

[Bubonik]

Ситуация следующая...
На компрессор подаются пары газовой фазы пропан-бутан-пентановой смеси. Диаметр всасывающего т/п 300 (площадь сечения = 0,071м2). На всасывающий т/п пары подаются из буферной емкости. Парадокс заключается в том, что общая площадь сечений подачи газа в буферную емкость =0,031м2. Таким образом производительность компрессора уже более чем в два раза меньше возможной.
Собственно вопрос.
Нужно посчитать расход газовой фазы на компрессор (другими словами его производительность) имея из исходных данных только это: S=0,031м2, р=1кгс/см2 (давление избыточное, и постоянное во всей системе трубопроводов), плотность смеси = 2,7 кг/м3(цифра, конечно, ненужная, но мало ли...), заявленная производительность компрессора = 41 м3/мин.
Заявленная производительность компрессора...
Во первых: если взять G=41m3/min=0.68m3/s то получим скорость потока г/ф равную 22 м/с, во что верится с трудом;
Во-вторых: 41 м3/мин просто нет, т.к. для поддержания минимального рабочего давления всаса приходится подавать дополнительно г/ф напрямую на всасывающий т/п, минуя буферную емкость, что негативно сказывается на других технологических аспектах работы объекта.
Других данных попросту нет. В наличии только эти. Очень долго искал решение в различной литературе, здесь на форуме пару похожих тем прочитал, но, к сожалению, решения не нашел. Если кто может помочь заранее большое спасибо.

Сообщение отредактировал Bubonik - 22.10.2014, 12:25

[Лыткин]

Ситуация следующая...
На компрессор подаются пары газовой фазы пропан-бутан-пентановой смеси. Диаметр всасывающего т/п 300 (площадь сечения = 0,071м2). На всасывающий т/п пары подаются из буферной емкости. Парадокс заключается в том, что общая площадь сечений подачи газа в буферную емкость =0,031м2. Таким образом производительность компрессора уже более чем в два раза меньше возможной.
Собственно вопрос.
Нужно посчитать расход газовой фазы на компрессор (другими словами его производительность) имея из исходных данных только это: S=0,031м2, р=1кгс/см2 (давление избыточное, и постоянное во всей системе трубопроводов), плотность смеси = 2,7 кг/м3(цифра, конечно, ненужная, но мало ли...), заявленная производительность компрессора = 41 м3/мин.
Заявленная производительность компрессора...
Во первых: если взять G=41m3/min=0.68m3/s то получим скорость потока г/ф равную 22 м/с, во что верится с трудом;
Во-вторых: 41 м3/мин просто нет, т.к. для поддержания минимального рабочего давления всаса приходится подавать дополнительно г/ф напрямую на всасывающий т/п, минуя буферную емкость, что негативно сказывается на других технологических аспектах работы объекта.
Других данных попросту нет. В наличии только эти. Очень долго искал решение в различной литературе, здесь на форуме пару похожих тем прочитал, но, к сожалению, решения не нашел. Если кто может помочь заранее большое спасибо.

Может быть задача в том, чтобы превратить паровую фазу в жидкую, а не гнать её по газопроводу. При конденсации объём СУГ уменьшается в 270 раз (точно не помню).

[Bubonik]

Задача состоит в том, чтобы компремировать газовую фазу давлением 1 кгс/см2 в давление 3-4 кгс/см2 для подачи в сеть.

[T-rex]

Ситуация следующая...

Задача расчета пропускной способности трубопровода достаточно тривиальная. Задаваясь в качестве исходных данных диаметром трубопровода, его протяженностью и допускаемым перепадом давления на участке, и зная характеристики транспортируемого вещества несложно сосчитать максимальный расход по трубе. Диаметр трубы знаем, вещество знаем. Дайте протяженность и максимальный перепад давления и Вам все сосчитают. Но по тому что Вы понаписали, задача у Вас сложнее. А чтобы Вам помогли с советом, опишите задачу подробнее, приведите схему

Кстати, рекомендуемая линейная скорость газа низкого давления )до 2 кгс/см2) в трубопроводе 10-20 м/с. Так что Вы у верхней границы

[Лыткин]

Задача состоит в том, чтобы компремировать газовую фазу давлением 1 кгс/см2 в давление 3-4 кгс/см2 для подачи в сеть.

Общая формула расчёта трубопровода: Вгаза=W м/с*F м2*3600 - м3/ч.

[T-rex]

Общая формула расчёта трубопровода: Вгаза=W м/с*F м2*3600 - м3/ч.

А как узнать какую скорость вставлять в формулу? Из рекомендованных выше 10 или 20 м/с?

[Лыткин]

А как узнать какую скорость вставлять в формулу? Из рекомендованных выше 10 или 20 м/с?

Согласно СП "Газораспределение" для газа низкого давления W=7 м/с, среднего - 7-15 м/с, высокого 15-25 м/с. Жидкость 0,5-3 м/с (гидравлика).

[T-rex]

Какую конкретно скорость надо вставлять в формулу?

[Лыткин]

Какую конкретно скорость надо вставлять в формулу?

Низкое до 5 кПа, среднее от 5 кПа до 0,3 МПа, высокое (I и II) от 0,3 до 1,2 (1,6) МПа.

[Bubonik]

Общая формула расчёта трубопровода: Вгаза=W м/с*F м2*3600 - м3/ч.

С этим ясно. Скорость найти я как раз и не могу. А границы в 7-15 м/с слишком размыты, возможное искажение результата расчета более, чем в два раза недопустимо.

Да и расчеты по перепаду давления также невозможны, так как его нет. Это сказывается из-за относительно небольшой длины трубопроводов, примерно в 60м. Да, перепада правда нет. Сложно поверить, но оно так. От исходной емкости, источника газовой фазы смеси, до буферной емкости на всас компрессора ни 1 Па перепада. Установлены контроллеры как на исходной емкости, так и на т/п непосредственно перед стыком с буферной емкостью. Ни 1 Па перепада... И, к сожалению, возможности установки расходомера для решения этой задачи также не имеется.

[T-rex]

Да, перепада правда нет. Сложно поверить, но оно так. От исходной емкости, источника газовой фазы смеси, до буферной емкости на всас компрессора ни 1 Па перепада.

Прошу уяснить один момент. Движущей силой процесса движения жидкостей и газов является перепад давления (ну или напора). Нет перепада - нет расхода. Есть расход - должен быть перепад. Вы же сами сказали, что Вам приходится подавать газ на компрессор, минуя буфер. Неужели это не для того, чтобы давление на всасывании компрессора не снижалось?
Давайте так. Примем давление на всасывании компрессора равным давлению уставки его блокировки по нижнему давлению в приемном трубопроводе. Вычитая это давление из единицы в буфере, получим перепад. Протяженность Вы уже сообщили, осталось совсем немного

[Bubonik]

..Примем давление на всасывании компрессора равным давлению уставки его блокировки по нижнему давлению в приемном трубопроводе...

Хорошо, скорость от буферной емкости до буферной всасывающей нам известна. Но к чему она мне? Мне нужна скорость на этом участке трубопровода --->

...От исходной емкости, источника газовой фазы смеси, до буферной емкости на всас компрессора...

А как я понимаю скорость потока вот в этих трубопроводах

...Диаметр всасывающего т/п 300 (площадь сечения = 0,071м2). На всасывающий т/п пары подаются из буферной емкости...общая площадь сечений подачи газа в буферную емкость =0,031м2...

одинаковой быть не может.

Может я, конечно, и заблуждаюсь. Помогите разобраться.

[T-rex]

Может я, конечно, и заблуждаюсь. Помогите разобраться.

Ну так я и пытаюсь.
Давайте поставим задачу конкретнее. Итак:
1. Имеется источник газа с постоянными условиями (давление-?, температура-?)
2. От источника до буферной емкости газ поступает по трубопроводу (диаметр-?, длина-?)
3. От буферной емкости до компрессора газ поступает по трубопроводу (диаметр-?, длина-?)
4. Паспортная производительность компрессора 41 м3/мин (кубы нормальные я так думаю?)
5. Найти максимальную пропускную способность системы, если давление на всасывании компрессора должно быть не менее ???

[Лыткин]

Ну так я и пытаюсь.
Давайте поставим задачу конкретнее. Итак:
1. Имеется источник газа с постоянными условиями (давление-?, температура-?)
2. От источника до буферной емкости газ поступает по трубопроводу (диаметр-?, длина-?)
3. От буферной емкости до компрессора газ поступает по трубопроводу (диаметр-?, длина-?)
4. Паспортная производительность компрессора 41 м3/мин (кубы нормальные я так думаю?)
5. Найти максимальную пропускную способность системы, если давление на всасывании компрессора должно быть не менее ???

Если это СУГ, то до компрессора это паровая фаза, а после - жидкая (это разные скорости и диаметры)?

[Bubonik]

...
1. Имеется источник газа с постоянными условиями (давление-1 кгс/см2, температура-0)
2. От источника до буферной емкости газ поступает по трубопроводу (диаметр-150мм, длина-60м)
3. От буферной емкости до компрессора газ поступает по трубопроводу (диаметр-250мм, длина-25м)
4. Паспортная производительность компрессора 41 нм3/мин
5. Найти максимальную пропускную способность системы, если давление на всасывании компрессора должно быть не менее 0,6 кгс/см2

как-то так

Если это СУГ, то до компрессора это паровая фаза, а после - жидкая (это разные скорости и диаметры)?

и до, и после газовая фаза. компрессор лишь для нагнетания давления

[T-rex]

Теперь можно сопоставить 3 методики:
- посчитать ручками (может найду время сегодня вечером)
- посчитать в Гидросистеме (у меня не установлена, надо эмулятор Windows XP ставить)
- попросить Shvet'а, чтобы в Аспене посчитал

[Лыткин]

как-то так



и до, и после газовая фаза. компрессор лишь для нагнетания давления

СУГ при 20 гр.С и 3 ати скондесируется назависимо от вашего желания.

[Bubonik]

СУГ при 20 гр.С и 3 ати скондесируется назависимо от вашего желания.

и тем не менее процесса перехода от г/ф в жидкую в процессе нет, прошу прощения за туфталогию

Теперь можно сопоставить 3 методики...

Мне нужен расход только на этом участке "От источника до буферной емкости газ поступает по трубопроводу (диаметр-150мм, длина-60м)". Остальное посчитано. Проблема в том, что я не могу приравнять расход от буферной до всаса компрессора к расходу на нужном участке, т.к. там дополнительная подача г/ф извне.

[T-rex]

Я тут прикинул расчет пропускной способности. Критика приветствуется

Прикрепленные файлы

 ____________________.pdf ( 152,06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 129