Разработка модели оптимального температурного режима работы магистрального газопровода

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5 № 8 (113) (2021): Енергозберігаючі технології та обладнання; 30-37
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5 № 8 (113) (2021): Энергосберегающие технологии и оборудование; 30-37
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 5 No. 8 (113) (2021): Energy-saving technologies and equipment; 30-37
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The influence of the ambient air temperature on changes in the parameters and thermophysical characteristics of the gas pumped through the underground pipeline was investigated. This was done because there are no scientifically sound recommendations for the optimal gas temperature after coolers at the compressor station. The presence of the site of inversion of heat exchange between gas and soil – a change in the direction of heat exchange along the length of the gas pipeline was revealed. It was proved that the air temperature above the soil surface should be substituted into the formula for calculating the change in gas temperature along the length of the pipeline between compressor stations. This made it possible to determine quantitative changes in the thermophysical and hydraulic characteristics of the gas along the pipe length, in particular, the change in density, viscosity, heat capacity, flow regime. It is shown that the change in air temperature during the year leads to a change in the gas pressure at the end of the gas pipeline section up to 0.15 MPa. A change in air temperature by 10 °С leads to a change in gas temperature by approximately 5 °С. Analytical studies made it possible to develop practical recommendations for the power-saving operation of air coolers at compressor stations. It was determined that the optimum gas temperature at the cooler outlet will be the temperature at which the heat exchange inversion point along the length of the gas pipeline coincides with the location of the subsequent station. It is shown how to control gas cooling in air coolers. In particular, by shutting down one of several operating devices and changing the speed of the fan drive. The developed recommendations will make it possible to quickly regulate the temperature mode of the underground gas pipeline operation at optimal power consumption for the operation of the gas cooling system after gas compression
Исследовано влияние температуры окружающего воздуха на процесс изменения параметров и теплофизических характеристик газа, перекачиваемого по подземному трубопроводу. Это сделано потому, что нет научно обоснованных рекомендаций по оптимальной температуре газа после аппаратов охлаждения на компрессорной станции. Установлено наличие места инверсии теплообмена между газом и грунтом – изменения направления теплообмена по длине газопровода. Доказано, что в формулу для расчета изменения температуры газа по длине трубопровода между компрессорными станциями следует подставлять температуру воздуха над поверхностью грунта. Благодаря этому стало возможным определение количественных изменений в теплофизических и гидравлических характеристиках газа по длине трубы, в частности изменение плотности, вязкости, теплоемкости, режима течения. Показано, что изменение температуры воздуха в течение года приводит к изменению давления газа в конце участка газопровода до 0,15МПа. Изменение температуры воздуха на 10°С приводит к изменению температуры газа ориентировочно на 5°С. Аналитические исследования позволили разработать практические рекомендации по энергосберегающей работе аппаратов воздушного охлаждения на компрессорных станциях. Определено, что оптимальной температурой газа на выходе из аппаратов охлаждения будет температура, при которой точка инверсии теплообмена по длине газопровода совпадает с местом расположения последующей станции. Показано как возможно регулировать охлаждение газа в аппаратах воздушного охлажденияю. В частности, отключением одного из нескольких работающих аппаратов и изменением числа оборотов привода вентилятора. Разработанные рекомендации позволят оперативно регулировать температурный режим работы подземного газопровода при оптимальных энергозатратах на работу системы охлаждения газа после его компримирования
Проведено дослідженнями впливу температури навколишнього повітря на процес зміни параметрів і теплофізичних характеристик газу що перекачується по підземному трубопроводу. Це зроблено тому, що немає науково обґрунтованих рекомендацій по оптимальній температурі газу після апаратів охолодження на компресорній станції. Встановлено наявність місця інверсії теплообміну між газом і грунтом – зміни напрямку теплообміну по довжині газопроводу. Доведено, що в формулу для розрахунку зміни температури газу по довжині трубопроводу між компресорними станціями слід підставляти температуру повітря над поверхнею грунту. Завдяки цьому стало можливим визначення кількісних змін в теплофізичних і гідравлічних характеристиках газу по довжині труби, зокрема зміни густини, в’язкісті, теплоємністі, режиму течії. Показано, що зміна температури повітря протягом року призводить до зміни тиску газу в кінці ділянки газопроводу до 0,15МПа. Зміна температури повітря на 10°С призводить до зміни температури газу орієнтовно на 5°С. Аналітичні дослідження дозволили розробити практичні рекомендації до енергозберігаючої роботи апаратів повітряного охолодження на компресорних станціях. Визначено, що оптимальною температурою газу на виході з апаратів охолодження буде температура, при якій точка інверсії теплообміну по довжині газопроводу збігається з місцем розташування подальшої станції. Показано як можливо регулювати охолодження газу в аппаратах повітряного охолодження. Зокрема відключенням одного з кількох працюючих апаратів і зміною числа обертів приводу вентилятора. Розроблені рекомендацію дозволять оперативно регулювати температурний режим роботи підземного газопроводу при оптимальних енерговитратах на роботу системи охолодження газу після його компримування
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: