301.расчет остаточного давления в контуре компрессора
1. НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№ 3 • март 200774
Ко да омпрессор сжимает аз из одной системы
при Р1 и Т1 в др ю систем при Р2 и Т2 и останавли-
вается в течение ма симально о снижения давления,
развивается перепад давления. После останов и ом-
прессора аз, находящийся межд всасывающим и
на нетательным пото ами, вып с ается через обрат-
ный лапан и давление та им образом выравнивает-
ся. Та ое выравниваемое давление на протяжении
всей тр бопроводной обвяз и омпрессора называ-
ют остаточным давлением. Ма симальное остаточное
давление рассчитывают из словия относительно вы-
со их давлений на обеих сторонах омпрессора (на
всасывании и на нетании).
В не оторых сл чаях желательно иметь на на не-
тательной линии предохранительный лапан, чтобы
защитить обор дование в техноло ичес ом онт ре.
Учитывая это, а та же чтобы становить прое тное
давление в техноло ичес ом онт ре омпрессора и
обор довании, треб ется снизить остаточное давле-
ние а можно более значительно.
Разработана простая методи а для определения
остаточно о давления в техноло ичес ом онт ре ом-
прессора или на станции центробежно о омпрессо-
ра, в лючая азоотделитель, холодильни и и проти-
вовибрационные линии.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА
Чтобы рассчитать остаточное давление, должна быть
из чена изобаричес ая ривая, определены масса аза
системы и теплосодержание в определенных словиях.
Если не оторые част и системы заполнены жид-
остью и их вместимость не изменяется, то этот по-
азатель в расчетах не читывается. Процед ра рас-
чета за лючается в след ющем.
1. Установить вместимость системы для аждо о
значения давления. Рабочие давление и температ р
использовать для расчета массы прод та.
• Доп стить, что вн три реа тора занято 60 % а-
тализатора/адсорбента.
• Предположить, что в сепараторе и пароотдели-
теле соответственно находится 40 и 90 % паро-
вой фазы.
• Принять при дв хфазных рабочих словиях 50 %
паровой фазы в тр бопроводной системе, печах
и теплообменни ах.
• Вместимость омпрессора в расчетах не рассмат-
ривать.
2. Рассчитать остаточн ю температ р по аждой
изотермичес ой ривой, та а она б дет изменять-
ся в более определенных точ ах, чем давление.
РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ
В КОНТУРЕ КОМПРЕССОРА
А. Хейдари Гори1
и Х. Калат Яри, Sazeh Consultants, Те еран, Иран
Этот несложный метод можно применять при определении прое тно о давления в техноло ичес-
ом онт ре объе та
3. То да остаточное давление рассчитывают по
форм ле:
PSVS/TS = PNVN/TN (1),
де PS – остаточное давление, бар (1 бар = 105
Па);
VS – общая действительная вместимость, м3
;
TS – остаточная температ ра, °К;
PN – атмосферное давление, бар;
VN – общая нормальная вместимость, нм3
;
TN = 273 °К.
Чтобы определить остаточное давление в последо-
вательных элементах омпрессора, для оторых недо-
статочно данных при расчете массы системы или пе-
репада температ р в ней, приблизительная методи а
это предпола ает. В этой методи е остаточное давле-
ние рассчитывают на основе средней величины вмес-
тимости системы и рабоче о давления. Этот оценоч-
ный метод в дальнейшем объясняется в варианте 2
исследований.
Остаточное давление в системе омпрессора ис-
польз ют а основ для определения прое тно о
давления в обор довании и техноло ичес ом онт -
ре. На наш вз ляд, прое тное давление низ онапор-
ной части системы должно составлять 1,05 остаточ-
но о давления, чтобы минимизировать расширение
при автоматичес ом от лючении или останов е. Это
обеспечит аде ватн ю основ для расчета прое тно-
о давления высо онапорной части системы. Та им
образом, прое тное давление др о о обор дования
1 Автор, вед щий перепис :
E-mail: a.heydary@sazeh.co.ir; tel.: +982188511256; fax; +982188737540
Рис. 1. Упрощенный онт р рецир лир юще о аза
О невой
на реватель
Линия 5
Реа тор
Линия 6
Теплообменни
F/E
Сырье
Холодильни
Линия 3
Возд шный
холодильни
Линия 4
Линия 7
Линия 2
Сепаратор
Линия 1
Центробежный
омпрессор
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. № 3 • март 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И 75
пол чают с ммированием на этой основе прое тно о
давления и перепада рабоче о давления межд аж-
дым элементом обор дования и наиболее низ им
рабочим давлением в системе.
ИССЛЕДОВАНИЕ 1:
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТУР
РЕЦИРКУЛИРУЮЩЕГО ГАЗА
Рассматривается техноло ичес ий онт р (рис. 1)
для расчета остаточно о давления в системе. Жид-
ость, пост пающая в реа тор, после смешения с
рецир лир ющим азом предварительно на ревается
в теплообменни е и далее на ревается в о невом
подо ревателе до температ ры реа ции, затем про-
д т направляется в реа тор. Выходящий из реа то-
ра аз охлаждается сначала в теплообменни е, а за-
тем в дв х охладителях. Охлажденный выходящий
прод т вводится в сепаратор, де отделенный аз
возвращается в реа тор при помощи омпрессора для
рецир лир юще о аза.
Остаточное давление должно быть рассчитано,
о да омпрессор остановлен при ма симально сни-
женном давлении. Эта система доп с ает, чтобы было
нормальное рабочее давление при останов е омп-
Таблица 2. Расчет остаточно о давления для дв хст пенчато о ом-
прессора
Остаточное давление: РS = (1065,3/35,7) – 1,013 = 28,8 бар.
Таблица 1. Расчет остаточно о давления для техноло ичес о о онт ра с реа ционным рецир лир ющим азом
Остаточная температ ра: TS = 17603/80,1 = 219,6 °С;
Остаточное давление: РS = ((1,013 х 1795,8 х 492,6)/(122,2 х 273)) – 1,013 = 25,85 бар.
Рис. 2. Упрощенная станция дв хст пенчато о омпрессора
Линия 1
Линия 2
Противовибрационная
линия 1
Линия
3
Компрессор 1
Колонна 1
Линия 4
Колонна 2
Линия 5
Линия 6
Противовибрационная
линия 2
Линия 8
Линия 7
Колонна
3
Компрессор 2
рессора с за рытой линией очищенно о аза. Для
более ясно о понимания процесса в табл. 1 представ-
лен расчет остаточно о давления.
ИССЛЕДОВАНИЕ 2:
ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ
КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ
Простой дв хст пенчатый омпрессор (рис. 2) рас-
сматривают для расчета остаточно о давления. При-
мер в табл. 2 иллюстрир ет расчет остаточно о дав-
ления для дв хст пенчато о центробежно о омпрес-
сора, чтобы понять приблизительн ю оцен метода.
Перевел А. Степанов
По азатель Объем,
м3
Давление,
бар
Температ ра,
°С
Моле лярная
масса
Нормальная
вместимость,нм3
Масса, Моль,
моль
Температ ра,
хмоль, моль°С
Прое тное
давление,бар
Линия1 1,8 23,2 45 6 37,1 9,9 1,66 74,2 27,15
Сепаратор 17 23,2 45 6 348,8 93,4 15,57 700,6 27,15
Линия2 1 23,2 45 6 20,5 5,5 0,92 41,2 27,15
Холодильни 5 23,2 45 6,3 102,6 28,8 4,58 206,0 27,15
Линия3 1,2 23,5 65 7 23,5 7,3 1,05 68,0 27,45
Возд шный
холодильни
2 24 65 7 39,9 12,5 1,78 115,7 27,95
Линия4 5 24 110 10 88,0 39,3 3,93 432,0 27,95
Теплообменни
вход/выход
16 24,7 110 20 289,5 258,4 12,92 1421,1 28,65
Реа тор 42 25,6 450 20 416,6 371,9 18,59 8367,2 29,55
Линия5 3,5 25,6 450 20 34,7 31,0 1,55 697,3 29,55
О невой
на реватель
4,2 28,5 410 20 48,9 43,7 2,18 894,9 32,45
Линия6 3 28,5 410 20 34,9 31,2 1,56 639,2 323,45
Холодильни
вход/выход
16 30,3 410 20 197,7 176,4 8,82 3617,2 34,25
Линия7 4,5 30,5 65 6 113,1 30,3 5,05 3328,0 34,45
Ито о 122,2 1795,8 1139,6 80,16 17603
По азатель Объем,
м3
Давление,
бар
Объемхдавление,
м3
бар
Прое тное
давление,бар
Линия1 0,7 9 7,0 30,3
Колонна1 4 9 40,1 30,3
Линия2 0,4 9 4,0 30,3
Линия3 3 28 87,0 49,3
Возд шный
теплообменни 1
1 28 29,0 49,3
Линия4 1,5 27,5 42,8 48,8
Колонна2 8 27,3 226,5 48,6
Линия5 0,8 27,3 22,7 48,6
Противовибрационная
линия1
0,2 27,3 5,7 48,6
Колонна3 12 27,1 337,4 48,4
Линия6 0,7 27,1 19,7 48,4
Линия7 1,5 71 108,0 92,3
Возд шный
теплообменни 2
0,6 71 43,2 92,3
Противовибрационная
линия2
0,3 70 21,3 91,3
Линия8 1 70 71,0 91,3
Ито о 35,7 1065,3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»