2015-04-17
1566
Q2.
Тогда для давления в любой точке участка можно записать
. (4.21)
Следовательно, давление по длине участка меняется по параболическому закону и среднее давление должно определяться как среднегеометрическое.
. (4.22)
P 
P1
Pср
P2
L
Рис. 4.2. Изменение Р по длине участка
4.6. Определение средней температуры Тср
Температурный режим участка зависит от многих факторов.
1. Температурой газа на входе в КС (Т2).
2. Повышением температуры газа при его компремировании
, (4.23)
где ТВ – температура газа на выходе ЦН; 
– степень сжатия нагнетателя; 
– политропический КПД ЦН.
3. Охлаждением газа в АВО
, (4.24)
где Т1 – температура на выходе КС; Q0 – теоретический теплосъем с одного АВО при двух работающих вентиляторах, Вт; kA2, kA1, kA0 – коэффициенты тепловой эффективности АВО при 1,2 и 0 работающих вентиляторах; n2,n1,n0 – количество АВО работающих с 2,1 и 0 вентиляторов; М – массовый расход газа через все АВО; сРМ – теплоемкость газа при условиях АВО.
Схема работы АВО определяется из условия минимума затрат электроэнергии для обеспечения оптимальной температуры газа за КС. Не рекомендуется принимать температуру на выходе КС t1 > 500С.
|
|
|
4. Охлаждением газа в трубопроводе.
Газ в участке охлаждается вследствие теплообмена с окружающей средой и его расширения при снижении давления. В дифференциальной форме изменение температуры газа на участке между КС можно записать следующим образом
, (4.25)
где Di – коэффициент Джоуля-Томсона, К/МПа; k – полный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×К); T0 – температура окружающей среды, К.
Приняв
,
после интегрирования и преобразований получаем
, (4.26)
где
, (4.27)
Пренебрегая влиянием дросселирования газа, получим уравнение Шухова
. (4.28)
В соответствии с (4.28) температура газа стремиться в бесконечности к температуре окружающей среды. С учетом дроссельного эффекта температура газа в конце участка меньше температуры окружающей среды. При температуре грунта близкой к 00С температура газа может быть отрицательной, что вызовет промораживание грунта вокруг труб и дополнительные деформации трубопровода. Рекомендуется ограничивать температуру газа в конце участка Т2 = 271¸273К, что приводит к ограничению температуры газа на выходе КС.
Т.к. температура газа по длине участка меняется экспоненциально, то средняя температура определяется как среднегеометрическая
. (4.29)
T
Т1
Т0
L
Рис. 4.3. Распределение температуры газа по длине участка
