|
Коэффициент гидравлического сопротивления λ зависит от режима движения газа. В промысловых газопроводах режим движения всегда турбулентный. Для такого режима существует несколько формул, определяющих величину λ. Наиболее простая и известная из них эмпирическая формула, предложенная Веймаутом: λ = 0,009407/d3, (1.3) Среднюю температуру газа на расчетном участке вычисляют по уравнению: Т = ТОС +  , (1.4)
где Т и Ту - температура окружающей среды и на устье скважины соответственно, К; L - длина шлейфа, км; а – параметр Шухова, рассчитывают по формуле: а =  , (1.5)
где К - коэффициент теплопередачи от транспортируемого газа окружающей среде, Вт/(м·°С), для приближенных расчетов принимают К=1,745 Вт/(м·°С); С - изобарическая теплоемкость газа, кДж/кг, для приближенных расчетов принимают СР=2,177 кДж/кг; dН - наружный диаметр шлейфа, мм. При известном значении РК - давление на заданном участке шлейфа определяют по формуле: РХ =  , (1.6)
где x – расстояние от начала до расчетной точки шлейфа, км. Температура газа на заданном участке шлейфа может определяться по уравнению: TL = ТОС + (ТУ – ТОС)·е-аL - Di  , (1.7)
где Di - эффект Джоуля-Томпсона, то есть снижение температуры газа при понижении давления, С°/МПа, для приближенных расчетов применяют Di = 2,5 С°/Мпа; L - длина шлейфа, км. РСР - среднее значение давления на расчетном участке шлейфа , определяется по уравнению : РСР =  , (1.8)
где РУ и РК - давление в начале и конце шлейфа, МПа. Гидравлический и тепловой расчет шлейфа по предложенной выше методике произведен при помощи ПЭВМ. Программа расчета приведена в приложении А. Для расчета были использованы следующие исходные данные: Расход газа в шлейфе, млн.м3/сут. - 2,85 и 5.71 Давление газа на устье скважины, МПа - 4,9 Температура газа на устье скважины, К - 285 Температура окружающей среды, К - 238; 273; 293 Относительная плотность газа по воздуху - 0,561 Внутренний диаметр шлейфа, м - 0,5 Наружный диаметр шлейфа, м - 0,53 Длина шлейфа, км - 2,0 и 10,0 Коэффициент сверхсжимаемости газа - 0,9 Изобарическая теплоемкость газа, кДж/кг - 2,21 Коэффициент теплопередачи от газа к окружающей среде, Вт/(м2·°С) - 1,75 Эффект Джоуля-Томпсона Di, °С/МПа - 2,5
|
