Влияние изменения температуры газа в газопроводе на его производительность
Оценииим как изменяется производиетельность газопровода при неизотермическом течении газа. Пренебрегая изменением кинетической энергии газа считаем, что трение не влияет на изменение температуры газа в газопроводе. С учетом уравнение энергии подставим в уравнение
имеем
получим с учетом (1.50а) где обозначили
С учетом полученной зависимости массовый расход определяется
Значение коэффициента При значениях числа Шухова Шу >4 течение газа в трубопроводе можно считать практически изотермическим при
Изменение температуры газа в газопроводе с учетом Эффекта Джоуля –Томсона При перекачке газа наличие дроссельного эффекта (Джоуля –Томсона) приводит к более глубокому охлаждению газа, чем только при теплообмене с грунтом. В этом случае температура газа может стать ниже
Тогда учтем, что энтальпия функция температуры и давления
Вспомним, что в термодинамике теплоемкость при постоянном давлении
Коэффициент Джоуля-Томсона - Запишем полученное уравнение:
С учетом, что
Разделим переменные и перешим полученное выражение Для определения зачения температуры в конце уучастка газопровода проинтергируем полученнное уравнение. При этом учитывая, что температура в конце участка ниже, чем в начале поменяем пределы интегрирования для температуры и соответственно в несем в левую часть уравнения знак «-»:
Теперь выразим градиент давления и с учетом (1.8) получим градиент падения давления
получаем: потенцируем и получаем:
решаем относительно конечной температуры в газопроводе
Для определения температуры в любой точке участка МГ получаем уравнение ВНИИ газа:
Сравнивая (4) и (5) видим, что по уравнению ВНИИ газа температура газа всегда меньше, на величину:
Следовательно, температура газа к концу участка может достигать значений меньших, чем температура грунта (рис. 1.4).
В конце участка температура газа может быть ниже температуры грунта
на Средняя температура газа в участке определяется как среднегеометрическая величина
При проектировании МГ коэффициент теплопередачи зависит от способа прокладки трубопровода, для подземных трубопроводов определяется по формулам:
где k - коэффициент теплопередачи, Вт / (м2 × град); R ИЗ - термическое сопротивление изоляции трубопровода, (м2 × град) / Вт; аГР - коэффициент теплоотдачи от трубопровода в грунт, Вт/(м2 × град); DН - наружный диаметр трубопровода, м; l ИЗ - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(м × град); DИЗ - наружный диаметр изолированного трубопровода, м; l ГР - коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м × град); hОЭ - эквивалентная глубина заложения оси трубопровода от поверхности трубопровода, м; dСН - глубина снежного покрова, м; l СН - коэффициент теплопроводности снежного покрова, Вт/(м × град); аВ - коэффициент теплоотдачи от поверхности грунта в атмосферу, Вт/(м2 × град); V - скорость ветра, м/с. Ориентировочное значение k = 1,5÷2,0 Вт/(м2 × град). При расчете участка МГ значения давления и температуры газа в конце участка чаще всего бывают неизвестны, и для определения средних значенийими приходится задаваться ориентировочно. В этом случае величину средней температуры газа в участке можно определить, приблизительно используя зависимость
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|