مقاله مبانی طراحی ایستگاههای تقویت فشار گاز (مکانیک-سیالات)

اختصاصی از زد فایل مقاله مبانی طراحی ایستگاههای تقویت فشار گاز (مکانیک-سیالات) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 160 صفحه می باشد.

خنک کننده ها و تراکم گاز

مقدمه:

در لوله های انتقال گاز برای غلبه بر افت فشار ناشی از طول لوله از متراکم کردن گاز استفاده می شود. گاز به طور معمول بوسیله لوله از یک نقطه به ایستگاههای فروش انتقال می یابد تا در فشار و جریان معین به فروش برسد. در بین این دو نقطه بدلیل انبساط گاز، افت های اصطکاکی، تغییر در تراز انرژی یا تغییر در دمای گاز افت فشار اتفاق می افتد. تغییر جریان منجر به تغییر فشار در خط لوله می شود. روش های زیر برای رسیدن به فشار موردنظر در نقطه تحویل زمانی که دبی جریان بیشتر از شرایط طراحی می باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

• Loop کردن خط لوله
• اضافه کردن ایستگاه تراکم
• به کار بردن همزمان حلقه و تراکم

به صرفه بودن و عملی بودن این روشها شامل فاکتورهای زیادی از قبیل:

• سرمایه اولیه
• قیمت سوخت
• صدور یا فروش
• تعمیر و نگهداری
• توسعه در آینده

انواع کمپرسورها

کمپرسورها به سه گروه بزرگ زیر تقسیم می شوند:

• positive displacment
• دینامیک
• انژکتوری

کمپرسورهای positive displacment یا جریان مقطعی مقداری از گاز را در حجم بسته به دام می اندازند. با کم کردن حجم گاز ، فشار گاز را افزایش داده و آنرا در نقطه خروجی تحویل می دهند.

positive displacment به دو نوع متمایز تقسیم می شوند:

کمپرسور رفت و برگشتی – کمپرسور دورانی

در کمپرسورهای رفت و برگشتی یک پیستون درون سیلندر حجم گاز را کاهش می دهد. در سیلندر برای مستقیم کردن جریان گاز و جلوگیری از جریان های بازگشتی به شیر احتیاج است.

در کمپرسورهای دورانی روتورها به تیغه ها یا lobes مجهز شده اند . آنها گاز را بین یک حجم ثابت و متغیر که در بیرون احتیاج است به تله می اندازند. زمانی که روتور
می چرخد گاز از ورودی به خروجی حرکت می کند در این نوع از کمپرسور به شیرها احتیاجی نیست و بطور معمول برای متراکم کردن هوا در نیروگاهها استفاده می شود.

کمپرسورهای جریان متناوب یا دینامیک، فشار گاز را با استفاده از نیروی اینرسی افزایش می دهند. سرعت گاز را افزایش داده و انرژی را به فشار تبدیل می کنند.

کمپرسورهای دینامیکی نیز به دو گروه عمده تقسیم می شوند:

کمپرسورهای گریز از مرکز و کمپرسورهای محوری

در کمپرسورهای گریز از مرکز بوسیله چرخش تیغه های پروانه سرعت به گاز اضافه می شود. نیروی گریز از مرکز مولکولهای گاز را به خارج فشار می دهد و موجب افزایش شعاع چرخش در نتیجه افزایش سرعت مماسی مولکولهای گاز می شود.

فهرست مطالب

عنوان                                               صفحه

فصل اول : خنک کننده ها و تراکم گاز

مقدمه ....................................... 1

انواع کمپرسور ............................... 2

محرک های کمپرسور ............................ 5

سیستم مکش هوا ............................... 8

کمپرسور ..................................... 9

Diffuser ........................................ 10

محفظه احتراق ................................ 10

توربین ...................................... 11

Free Power Turbine.................................. 11

ابزار دقیق وکنترل ........................... 12

سیستم های کمکی .............................. 12

شکل بندی ایستگاه کمپرسور .................... 13

متراکم کردن گاز تحت فرآیند هم دما ........... 16

تراکم پلی تروپیک و ایزونتروپیک .............. 16

کار- هم دما وتراکم گاز ...................... 22

تغییرات دما در تراکم ادیا باتیک گاز ......... 27

هد کمپرسور و قدرت آن ........................ 28

تراکم پلی تروپیک گاز ........................ 31

توان ( نمای) پلی تروپیک گاز و بازده پلی تروپیک 31

قدرت در فرآیند پلی تروپیک ................... 34

سری کردن کمپرسورهای گاز ..................... 36

تئوری معادلات نسبت تراکم حاکم بر سری کمپرسورها 37

تأثیر افت فشار اینترکولر بر روی سیستم........ 43

قوانین یکسان سازی نسبت تراکم برای بیش از دو کمپرسور 46

تاثیر افت های محدوده ایستگاه بر نسبت تراکم کمپرسورهای رفت و برگشتی و

گریز از مرکز................................. 47

قدرت کمپرسور گریز از مرکز ................... 49

قدرت ترمزی .................................. 49

هد کمپرسور و GHP ............................. 50

تنظیمات ارتفاع ( از سطح دریا) ............... 51

سرعت چرخش در کمپرسور گازی گریز از مرکز ...... 52

روابط بین دبی، هد و توان و سرعت دورانی از کمپرسورهای گازی شعاعی 52

جداول آنتالپی و انتروپی (دیاگرام مویر) ...... 53

منحنی کارایی کمپرسور شعاعی .................. 59

منحنی‌های مشخصه برای کمپرسورهای شعاعی گاز .... 61

Surge در کمپرسورهای گاز دینامیکی ( شعاعی، محوری) 66

اثر مقاومت خط لوله در کارایی کمپرسور شعاعی .. 67

تاثیر تغییرات پارامترهای گاز در کارایی کمپرسور 69

کمپرسورهای رفت و برگشتی ..................... 74

خنک کن های گازی ............................. 78

مبدل ‌های حرارتی هوا- خنک کن ................. 79

معادلات انتقال حرارت خنک کن .................. 80

دبی جرمی جریان هوای فن ...................... 87

افت فشار گاز در خنک کن ها ................... 88

روش تکرار برای خنک کردن گاز با Variable Speed Drives بوسیله مشخص کردن

 دمای خروجی گاز ............................. 93

فصل دوم : طراحی مکانیکی خط لوله

مقدمه ....................................... 95

کدها و استانداردها........................... 95

روابط طراحی خط لوله ......................... 96

انبساط و انعطاف پذیری ....................... 104

لوله های گیردار.............................. 104

لوله های unrestraind.............................. 106

طراحی حلقه انبساط ........................... 108

Anchoring & Support................................. 113

فاصله نگهدارنده ............................. 118

طراحی اتصالات برای لوله ها با ضخامت جداره نابرابر    124

لوله هایی که در معرض تنش شعاعی بالا هستند .... 125

اتصالاتی که در معرض تنش پایین تری قرار دارند.. 126

طراحی انشعابات .............................. 127

خط راهنمای صوتی ............................. 133

فشار ضربانی مجاز ............................ 133

نیروهای تکان دهنده صوتی مجاز ................ 134

خطای اندازه گیری مجاز ضربان ................. 134

افت فشار مجاز ............................... 134

عکس العمل خاک ............................... 135

نقش های ایجاد شده در هنگام Lowering............. 136

نشت مجاز – روشن ساده ......................... 138

آنالیز دیفرانسیلی نشست....................... 140

فصل سوم

نمونه عملی، ایستگاه تقویت فشار گاز و هوا .... 142

شرایط طراحی ................................. 142

دمای طراحی .................................. 142

معیارهای اندازه گذاری خط .................... 143

تجهیزات ..................................... 146

انتخاب شیرهای Manual........................... 148

1. Vent.......................................... 150

سیستم کنترل ایستگاه ......................... 156