Газопроводы с лупингами
Лупинги предназначаются либо для увеличения пропускной способности, либо для повышения давления в конечной тоске и понижения давления в начальной точке газопровода. Цель расчета - определение длины лупинга, при которой обеспечивается временный эффект. Газопровод с лупингами – один из простейших видов сложных газопроводов. Расчетная схема приведена на рисунке 1.11.
Рис.1.11. Расчетная схема участка |
Определим коэффициент расхода газопровода. Газопровод состоит их участков L-x и x. Первый из них однониточный участок, диаметром D1; коэффициент расхода этого участка kp1 . Участок x - двухниточный, Диаметры ниток D1 , D2 коэффициент расхода kp12 . Участки L-x и x соединены последовательно и тогда складываются - , , . Поэтому для нашей схемы будем иметь:
, (1)
где: kp - коэффициент расхода всего газопровода; kp12 - коэффициент расхода подлежит определению; коэффициент расхода kp1 - известная величина. Поскольку трубопроводы 1 и 2 соединены параллельно следовательно складываются DЭК , kP ,так как: , , тогда: . Коэффициент расхода kp2 - так же известная величина. Подставим полученные зависимости для коэффициента расхода в уравнение 1 и получим:
, тогда: .
Пусть пропускная способность газопровода с лупингом (Q+) увеличивается по сравнению с пропускной способностью газопровода без лупинга (Q-), при условии, что давления до и после прокладки лупинга РН , РК одинаковы.
При прокладке лупинга длинной х и диаметром на сдвоенном участке эквивалентный диаметр для параллельного соединения труб с учетом квадратичного режима течения определяется , то есть равен . Для всего газопровода (с учетом последовательного соединения участка без лупинга и участка с лупингом) согласно формуле можно записать:
.
Выразим из полученной формулы DЭК:
.
Введем обозначение , при и, тогда длина участка с лупингом х: .
В наиболее распространенном случае, когда DЛ = D1 иw = 1/4 и выражение для определения длины лупинга принимает следующий вид:
.
В практике достаточно часто встречаются случаи, когда лупинг сооружается для повышения давления в конце участка до определенного значения при постоянной пропускной способности участка. Перепад давления до его увеличения на участке при квадратичном режиме течения (для упрощения записи все постоянные величины объединили в коэффициент В) определяется из ранее полученной зависимости:
(2).
Для газопровода с лупингом , тогда перепад давления будет равен: , (3)
где: РК+- давление в конце участка после прокладки лупинга. Выразим длину лупинга х, решая уравнения 2 и 3 совместно, получим:
, пусть , тогда можно записать:
, и тогда ,
после несложных преобразований при принятых ранее условиях DЛ = D1= DЭК, , окончательно получим: .
Для газопровода, с лупингом, предназначенным для снижения давления (давление в начале участка после прокладки лупинга), то проведя аналогичные преобразования, получим длину лупинга:
.
Чаще всего при увеличении пропускной способности МГ степень сжатия КС будет меняться. Причем в зависимости от ситуации она может, как уменьшаться, так и возрастать. В этом случае степень сжатия с определенной степенью достоверности может быть предварительно определена, например, из уравнения потребляемой мощности ГПА. Требуемая длина лупинга в этой ситуации определяется зависимостью (1.130)
. (1.130)
Уравнение (1.130) справедливо только для промежуточных участков МГ.
Дата добавления: 2017-02-13; просмотров: 3681;