فایل مباني طراحي ايستگاههاي تقويت فشار گاز (مكانيك-سيالات)
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته مکانیک (آموزش_و_پژوهش)
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : خنك كننده ها و تراكم گاز
مقدمه ....................................... 1
انواع كمپرسور ............................... 2
محرك هاي كمپرسور ............................. 5
سيستم مكش هوا ............................... 8
كمپرسور ..................................... 9
Diffuser ........................................ 10
محفظه احتراق .................................. 10
توربين ....................................... 11
Free Power Turbine.................................. 11
ابزار دقيق وكنترل ............................ 12
سيستم هاي كمكي .............................. 12
شكل بندي ايستگاه كمپرسور .................... 13
متراكم كردن گاز تحت فرآيند
هم دما ............. 16
تراكم پلي تروپيك و
ايزونتروپيك ............... 16
كار- هم دما وتراكم گاز ...................... 22
تغييرات دما در تراكم اديا
باتيك گاز .......... 27
هد كمپرسور و قدرت آن ........................ 28
تراكم پلي تروپيك گاز ........................ 31
توان ( نماي) پلي تروپيك گاز
و بازده پلي تروپيك 31
قدرت در فرآيند پلي تروپيك ................... 34
سري كردن كمپرسورهاي گاز ..................... 36
تئوري معادلات نسبت تراكم
حاكم بر سري كمپرسورها 37
تأثير افت فشار اينتركولر بر
روي سيستم.......... 43
قوانين يكسان سازي نسبت
تراكم براي بيش از دو كمپرسور 46
تاثير افت هاي محدوده ايستگاه
بر نسبت تراكم كمپرسورهاي رفت و برگشتي و
گريز از مركز................................. 47
قدرت كمپرسور گريز از مركز ................... 49
قدرت ترمزي .................................. 49
هد كمپرسور و GHP ............................. 50
تنظيمات ارتفاع ( از سطح
دريا) ............... 51
سرعت چرخش در كمپرسور گازي
گريز از مركز ...... 52
روابط بين دبي، هد و توان و
سرعت دوراني از كمپرسورهاي گازي شعاعي 52
جداول آنتالپي و انتروپي
(دياگرام موير) ....... 53
منحني كارايي كمپرسور شعاعي ................... 59
منحني‌هاي مشخصه براي
كمپرسورهاي شعاعي گاز ..... 61
Surge در كمپرسورهاي گاز ديناميكي ( شعاعي، محوري) . 66
اثر مقاومت خط لوله در
كارايي كمپرسور شعاعي .. 67
تاثير تغييرات پارامترهاي
گاز در كارايي كمپرسور . 69
كمپرسورهاي رفت و برگشتي ...................... 74
خنك كن هاي گازي ............................. 78
مبدل هاي حرارتي هوا- خنك
كن ................. 79
معادلات انتقال حرارت خنك كن
.................. 80
دبي جرمي جريان هواي فن ...................... 87
افت فشار گاز در خنك كن ها ................... 88
روش تكرار براي خنك كردن گاز
با Variable Speed Drives بوسيله
مشخص كردن
دماي خروجي گاز ............................. 93
فصل دوم : طراحي مكانيكي خط لوله
مقدمه ....................................... 95
كدها و استانداردها........................... 95
روابط طراحي خط لوله ......................... 96
انبساط و انعطاف پذيري ....................... 104
لوله هاي گيردار............................... 104
لوله هاي unrestraind.............................. 106
طراحي حلقه انبساط ........................... 108
Anchoring & Support................................. 113
فاصله نگهدارنده ............................. 118
طراحي اتصالات براي لوله ها
با ضخامت جداره نابرابر 124
لوله هايي كه در معرض تنش
شعاعي بالا هستند .... 125
اتصالاتي كه در معرض تنش
پايين تري قرار دارند... 126
طراحي انشعابات .............................. 127
خط راهنماي صوتي ............................. 133
فشار ضرباني مجاز ............................. 133
نيروهاي تكان دهنده صوتي
مجاز .................. 134
خطاي اندازه گيري مجاز ضربان
................... 134
افت فشار مجاز ................................ 134
عكس العمل خاك ............................... 135
نقش هاي ايجاد شده در هنگام Lowering.............. 136
نشت مجاز – روشن ساده .......................... 138
آناليز ديفرانسيلي نشست....................... 140
فصل سوم
نمونه عملي، ايستگاه تقويت
فشار گاز و هوا ..... 142
شرايط طراحي ................................. 142
دماي طراحي .................................. 142
معيارهاي اندازه گذاري خط .................... 143
تجهيزات ...................................... 146
انتخاب شيرهاي Manual............................ 148
Vent.......................................... 150
سيستم كنترل ايستگاه .......................... 156
خنك كننده ها و تراكم
گاز
مقدمه:
در
لوله هاي انتقال گاز براي غلبه بر افت فشار ناشي از طول لوله از متراكم كردن گاز
استفاده مي شود. گاز به طور معمول بوسيله لوله از يك نقطه به ايستگاههاي فروش
انتقال مي يابد تا در فشار و جريان معين به فروش برسد. در بين اين دو نقطه بدليل
انبساط گاز، افت هاي اصطكاكي، تغيير در تراز انرژي يا تغيير در دماي گاز افت فشار
اتفاق مي افتد. تغيير جريان منجر به تغيير فشار در خط لوله مي شود. روش هاي زير
براي رسيدن به فشار موردنظر در نقطه تحويل زماني كه دبي جريان بيشتر از شرايط
طراحي مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرد.
·Loop كردن خط لوله
·اضافه كردن ايستگاه تراكم
·به كار بردن همزمان حلقه و تراكم
به صرفه بودن و عملي
بودن اين روشها شامل فاكتورهاي زيادي از قبيل:
·سرمايه اوليه
·قيمت سوخت
·صدور يا فروش
·تعمير و نگهداري
·توسعه در آينده
انواع كمپرسورها
كمپرسورها
به سه گروه بزرگ زير تقسيم مي شوند:
1-
positive displacment
2-
ديناميك
3-
انژكتوري
كمپرسورهاي positive
displacment يا جريان مقطعي مقداري از گاز را در حجم بسته به دام مي اندازند.
با كم كردن حجم گاز ، فشار گاز را افزايش داده و آنرا در نقطه خروجي تحويل مي
دهند.
positive displacment به دو نوع
متمايز تقسيم مي شوند:
كمپرسور رفت و برگشتي – كمپرسور
دوراني
در كمپرسورهاي رفت و
برگشتي يك پيستون درون سيلندر حجم گاز را كاهش مي دهد. در سيلندر براي مستقيم كردن
جريان گاز و جلوگيري از جريان هاي بازگشتي به شير احتياج است.
در كمپرسورهاي دوراني
روتورها به تيغه ها يا lobes مجهز شده اند . آنها گاز را بين يك حجم ثابت و متغير كه در بيرون
احتياج است به تله مي اندازند. زماني كه روتور
مي چرخد گاز از ورودي به خروجي حركت مي كند در اين نوع از كمپرسور به شيرها
احتياجي نيست و بطور معمول براي متراكم كردن هوا در نيروگاهها استفاده مي شود.
كمپرسورهاي جريان
متناوب يا ديناميك، فشار گاز را با استفاده از نيروي اينرسي افزايش مي دهند. سرعت
گاز را افزايش داده و انرژي را به فشار تبديل مي كنند.
كمپرسورهاي ديناميكي
نيز به دو گروه عمده تقسيم مي شوند:
كمپرسورهاي گريز از
مركز و كمپرسورهاي محوري
در كمپرسورهاي گريز از
مركز بوسيله چرخش تيغه هاي پروانه سرعت به گاز اضافه مي شود. نيروي گريز از مركز
مولكولهاي گاز را به خارج فشار مي دهد و موجب افزايش شعاع چرخش در نتيجه افزايش
سرعت مماسي مولكولهاي گاز مي شود.
افزايش در سرعت و شتاب
موجب فعال شدن نيروي اينرسي مي شود كه بر روي مولكولهاي گاز عمل كرده و منجر به
متراكم شدن آنها مي شود. قسمتي از فشار در پروانه و قسمتي ديگر در ديفيوزرهاي
شعاعي محاط بر پروانه بازيافت مي شود.
در كمپرسورهاي محوري
چرخش روتور انرژي را به جريان گاز در حين متراكم كردن انتقال مي دهد. در اين نوع
از كمپرسور جريان گاز موازي شفت است.
كمپرسور انژكتوري از
انرژي جنبشي يك جريان از سيال براي متراكم كردن سيالي ديگر استفاده مي كند. اين
نوع از كمپرسورها در سيستم انتقال گاز طبيعي استفاده نمي شوند. از اينرو
كمپرسورهاي positive displacment و ديناميكي مورد بررسي قرار مي گيرند.