第二篇 設(shè)計計算書

第二篇設(shè)計計算書設(shè)計資料和原始數(shù)據(jù)1.1氣質(zhì)參數(shù)=1\*GB3①天然氣氣質(zhì)、體積百分?jǐn)?shù)表1－1天然氣組分組分CH4C2H6C3H8iC4H10NC4H10CO2NOMol(%)94.680.610.410.010.014.130.15=2\*GB3②水露點：在操作壓力下≤-13℃=3\*GB3③烴露點：-20℃1.2設(shè)計參數(shù)=1\*GB3①日處理量：18萬立方米=2\*GB3②日工作時間：15小時=3\*GB3③管道埋深處地溫：夏15℃，冬3℃，沿線年平均地溫：12℃=4\*GB3④總傳熱系數(shù)：1.7W/℃·m2=5\*GB3⑤管壁粗糙度:無內(nèi)涂層：0.04mm，有內(nèi)涂層時：0.01mm=6\*GB3⑥母站進(jìn)氣壓力：4MPa=7\*GB3⑦天然氣進(jìn)站溫度：常溫，30℃=8\*GB3⑧年操作天數(shù)：350天=9\*GB3⑨設(shè)計廠址：吉林市=10\*GB3⑩車用壓縮天然氣技術(shù)指標(biāo)1.3基本物理化學(xué)參數(shù)本設(shè)計中天然氣為干燥天然氣，主要組分為甲烷，其主要的物理化學(xué)性質(zhì)參數(shù)如下：=1\*GB3①標(biāo)況密度：0.71757Kg/m3=2\*GB3②相對密度：0.563=3\*GB3③臨界壓力：4.6MPa=4\*GB3④臨界溫度：190.52K=5\*GB3⑤粘度：0.011mPa·s=6\*GB3⑥壓縮系數(shù)：0.93=7\*GB3⑦絕熱系數(shù)：1.36加氣母站輸氣管線工藝設(shè)計2.1壓縮系數(shù)Z的確定根據(jù)《天然氣工程手冊》準(zhǔn)則：輸氣管線最大流速Vmax=18.3m/s，最小流速Vmin=3~4m/s。設(shè)計壓力P=4.0MPa，設(shè)計溫度T=273+30=303K。（3.79）式中Pav——輸氣管平均壓力，MPa。取Pav=P=4MPa，則：2.2輸氣管管徑的確定式中V——輸氣管氣體流速，15m/s；Qg——輸氣管氣體流量，180000m3/d；T——輸氣管中的氣體溫度，303K；P——輸氣管中的進(jìn)氣壓力，4MPa；Z——氣體壓縮系數(shù)，取0.91；d——輸氣管管徑，mm。由公式求出圓整后為：2.3輸氣管管壁厚的確定式中δ——輸氣管管壁厚，mm；P——輸氣管設(shè)計壓力，MPa；d——輸氣管管徑，mm；σs——管子的最低屈服強度，MPa；F——設(shè)計因素，取0.6；Φ——管子的縱向焊縫系數(shù)，對于無縫鋼管，Φ=1.00，雙面埋弧焊，Φ=0.85，單面埋弧焊，Φ=0.80；Kt——管子強度的溫度減弱系數(shù)，當(dāng)氣體溫度在123℃下時，Kt=1；C——腐蝕裕量，對凈化氣C=0mm，微腐蝕C=1mm，中等腐蝕C=2mm，強腐蝕C=3mm。則選用20號鋼Φ×mm無縫鋼管。第3章緩沖罐的工藝計算3.6.1緩沖罐容積計算緩沖罐的作用是減弱壓縮機排氣的周期性氣流脈動，同時穩(wěn)定壓縮天然氣管道中的壓力。本設(shè)計取緩沖罐操作壓力4MPa，溫度30℃，緩沖時間按30s計算。將P=4MPa，T=273+30=303K，代入公式，得：視對比壓力視對比溫度根據(jù)、值查圖得：Z=0.91氣體流量：容積：3.6.2緩沖罐壁厚計算緩沖罐壁選用16MnR低合金鋼，低合金鋼的最大許用應(yīng)力[σ]=170MPa。緩沖罐的壁厚計算公式如下：式中Sc——緩沖罐的壁厚，mm；P——氣體的操作壓力，MPa；D——緩沖罐管外徑，mm；[σ]——低合金鋼的最大許用應(yīng)力，MPa；φ——焊縫系數(shù)，無縫鋼管取0.9，焊接鋼管取0.8；C1——鋼板負(fù)偏差，取0.8mm；C2——緩沖罐腐蝕裕量，取1mm。設(shè)計緩沖罐外徑為1.0m，代入數(shù)據(jù)計算：因此，本設(shè)計緩沖罐選取公稱容積m3，筒體公稱直徑1000mm，筒體高度mm，工作壓力4MPa，設(shè)計壓力4MPa。3.6.3緩沖罐安全閥的計算安全閥的泄放量：（3.62）壓縮機操作壓力P=4MPa，由于1.8MPa<P≤7.5MPa，則有安全閥的泄放壓力：（3.63）安全閥的聚積壓力：（3.64）安全閥的最高泄放壓力：（3.65）背壓：（3.66）視對比壓力：視對比溫度：根據(jù)Pr'、Tr'值查圖得：Z=0.93安全閥通道截面積按下式計算：安全閥通道截面積：（3.67）式中A——安全閥通道截面積，cm2；G——安全閥的最大泄放量，取14946kg/h；P1——安全閥達(dá)到最大泄放量時的進(jìn)口絕對壓力，取4.8MPa；K——流量系數(shù)，取0.95；M——氣體摩爾分子量，取16.07kg/kmol；T1——安全閥進(jìn)口處絕對溫度，取303K；Z——氣體壓縮系數(shù)，取0.93；C——氣體特性系數(shù)，按下式計算：（3.68