Спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження

Спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження, що включає вимір температури повітря охолодження на вході і попереднє визначення величин конструктивних і технічних параметрів апаратів повітряного охолодження, який відрізняється тим, що попередньо визначають величини фізичних параметрів газу й повітря охолодження, вимірюють температуру, тиск і витрату газу на вході в апарати повітряного охолодження і барометричний тиск повітря охолодження і визначають температуру газу на виході апаратів повітряного охолодження ОХО Тохл шляхом ітеративного розрахунку за формулою _19,917-10" 6 -Q ' ОХЛ ~~ ' ВХ 7 7^ q-A-C D > де Тех - температура газу на вході в АПО, К, q - витрата газу на вході апарата повітряного охолодження, млн м/доб, Д - відносна питома вага газу за повітрям, Ср - коефіцієнт теплоємності газу, ккал/кг/град, Q - КІЛЬКІСТЬ тепла, яке передається, ккал, ДО ТИХ Пір, ПОКИ МОДУЛЬ ріЗНИЦІ (Тохл - Тохло), ДЄ Тохло - початкове значення температури газу на виході апарата повітряного охолодження в даному циклі розрахунку, не стане менше встановленої величини, отримане значення Т охл вважають температурою газу на виході апаратів повітряного охолодження, при цьому в першому циклі розрахунку Тохл о приймають такою, що дорівнює заданій величині, а у всіх наступних Т охл о визначається за формулою І охл 0|+і ~ І о ~ ( І охл І охл 0,), де і - номер циклу розрахунку, який закінчився CO о со Передбачуваний винахід відноситься до вимірювальної техніки, дозволяє визначити температуру газу на виході апаратів повітряного охолодження і може бути використаний на компресорних станціях магістрального газопроводу Відомий спосіб визначення температури газового потоку (1), який полягає у вимірі температури внутрішньої поверхні стінок двох трубок, що охолоджуються та установлені паралельно в потоці газу, крім того, охолодження однієї з трубок проводиться до температури Т*ст, яка відрізняється від температури Тст у другій трубці на величину ДТ не менше 425 К, відборі газу по ним, вимірі температури Ті і Т*і охолодженого газу в кожній трубці на однаковій відстані від їх вхідних КІНЦІВ І визначенні температури газового потоку - Тг за формулою вш Т Тг = 1-Т С 1-СТі-т )-СТст-тст) Даний спосіб визначення температури газового потоку також, як і спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження, що заявляється, включає вимір температури газу Проте, даний спосіб має обмежені функціональні можливості - вимірюється температура газового потоку тільки в МІСЦІ установки трубок, які охолоджуються, так як він не включає вимір температури і барометричного тиску повітря й інших параметрів, які вимірюються у заявленому способі і тому не дозволяє визначити температуру газового потоку в місцях, ВІДМІННИХ від місць установки трубок, наприклад, на виході апаратів повітряного охолодження газу 43703 Відомий спосіб визначення середньомасової температури потоку газу по перетину каналу охолодження (2), який включає вимір масової витрати газу в каналі, теплоізоляцію ДІЛЬНИЦІ каналу по обох сторонах перетину, зміну режиму охолодження каналу до рівності температур стінки каналу до й у межах теплоізольованої ДІЛЬНИЦІ І визначення середньо-масової температури потоку газу по перетину каналу охолодження - Т із рівняння (Т-Тс)т =13,84 K-L-(G-d) 0 - 8 ' де Тс - температура стінки каналу на теплоізольованій ДІЛЬНИЦІ, L - довжина теплоізольованої ДІЛЬНИЦІ, d - внутрішній діаметр каналу, Qc - КІЛЬКІСТЬ теплоти, яка віддається потоком газу в стінку каналу на теплоізольованої ДІЛЬНИЦІ, G - масова витрата газу в каналі, К, m - ПОСТІЙНІ числа, які обумовлені родом газу в каналі Даний спосіб визначення середньомасової температури потоку газу по перетині каналу охолодження, так само, як і спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження включає вимір витрати і температури газу Проте, даний спосіб має обмежені функціональні можливості - вимірюється температура газового потоку тільки по теплоізольованому перетину каналу охолодження, так як він не включає вимір температури і барометричного тиску повітря й інших параметрів, що вимірюються в способі, що заявляється, і тому не дозволяє визначити температуру газового потоку в місцях, ВІДМІННИХ ВІД теплоїзольованого перетину, наприклад, на виході апаратів повітряного охолодження газу Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб для контролю температури газу при впусканні до робочого колеса турбіни (3), що включає вимір витрати й усередненоїтемператури повітря, яке подається в камеру згорання змішаний в заданій пропорції з паливом, вимір перепаду тиску між статичним тиском стиснутого повітря і статичним тиском продуктів згорання, визначення коефіцієнта підвищення температури повітря в камері згорання по вимірюваних величинах і величинах конструктивних розмірів і технічних параметрів камери згорання і визначення температури на виході камери згорання шляхом множення температури повітря, що подається на коефіцієнт підвищення температури повітря Даний спосіб для контролю температури газу при впусканні до робочого колеса турбіни так само, як і спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження включає вимір температури повітря на вході і попереднє визначення розмірів конструктивних і технічних параметрів об'єкта Проте, даний спосіб має обмежені функціональні можливості - з його допомогою можна визначати температуру газу тільки на виході простих об'єктів, тому що він не включає попереднє визначення розмірів фізичних параметрів газу й повітря охолодження, вимір температури, тиску і витрати газу на вході в апарати повітряного охолодження і барометричного тиску повітря охолодження і тому не дозволяє визначити температуру газу на виході більш складних об'єктів, наприклад, апаратів повітряного охолодження газу В основу передбачуваного винаходу поставлена задача удосконалення способу визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження шляхом розширення його функціональних можливостей за рахунок одержання можливості визначення температури газу на виході складних об'єктів, наприклад апаратів повітряного охолодження газу (АПО), шляхом вимірювання і використання додаткових параметрів повітря охолодження і газу і визначення температури на виході в результаті ітеративного розрахунку за запропонованою формулою Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження, який включає вимір температури повітря охолодження на вході і попереднє визначення величин конструктивних і технічних параметрів апаратів повітряного охолодження, ВІДПОВІДНО до винаходу попередньо визначають величини фізичних параметрів газу й повітря охолодження, вимірюють температуру, тиск і витрату газу на вході в апарати повітряного охолодження та барометричний тиск повітря охолодження і визначають температуру газу на виході апаратів повітряного охолодження - ТОхп шляхом ітеративного розрахунку за формулою 19,917-10"6-Q де Т вх - температура газу на вході в АПО, К, q - витрата газу на вході в АПО, млн м3 /доб, Д - відносна питома вага газу за повітрям, Ср - коефіцієнт теплоємності газу, ккал/кг х х град, Q - КІЛЬКІСТЬ тепла, яке передається, ккал, ДО ТИХ Пір, ПОКИ МОДУЛЬ ріЗНИЦІ (Тохп - Тохпо), ДЄ Тохп о - початкове значення температури газу на виході АПО в даному циклі розрахунку, не стане менше встановленої величини, отримане значення Тохп вважається температурою газу на виході апаратів повітряного охолодження, при цьому в першому циклі розрахунку ТОХпо приймається, такою, що дорівнює заданій величині, а у всіх наступних визначається за формулою І охп 0|+і ~ І о ~ ( І охп І охп 0,), де і - номер циклу розрахунку, який закінчився Введення попереднього визначення фізичних параметрів газу та повітря охолодження, виміру температури, тиску і витрати газу на вході в апарати повітряного охолодження і барометричного тиску повітря охолодження, і визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження шляхом ітеративного розрахунку з згідно запропонованою формулою до тих пір, поки модуль різниці (Тохп - Тохпо) не стане менше встановленої величини, дозволяє визначити температуру газу на виході апаратів повітряного охолодження, що є важливою характеристикою процесу компримування газу і використовується для визначення і 43703 завдання режиму роботи апаратів повітряного охолодження та контролю їхньої роботи На кресленні приведений алгоритм реалізації запропонованого способу визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження Спосіб визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження реалізують таким чином Апарати повітряного охолодження призначені для охолодження стиснутого газу, який подається з виходів компресорів через апарати повітряного охолодження в магістральний газопровід Температура газу, який подається в магістральний газопровід, повинна бути не вище встановленої регламентом транспортування газу Охолодження газу в апараті повітряного охолодження до необхідної температури провадиться за рахунок відбору тепла газу ЗОВНІШНІМ повітрям, яке подається у теплообмінник вентиляторами, які входять до складу кожного з апаратів повітряного охолодження Попередньо визначають за технічною документацією і вводять у систему оперативного диспетчерського керування величини таких конструктивних і технічних параметрів апаратів повітряного охолодження (АПО), які використовуються при визначенні температури на виході АПО v - загальне число АПО на компресорній станції, кі - КІЛЬКІСТЬ труб в одному апараті, %- число ходів труб у секціях АПО, F - поверхня охолодження одного АПО, d BH - внутрішній діаметр труб, S2 - площа вільного перетину перед вентиляторами АПО, ті - коефіцієнт звуження, \\і - коефіцієнт збільшення поверхні, А - табличний коефіцієнт, єд - поправочний коефіцієнт усереднення, VB - об'ємна витрата повітря одним вентилятором У терміни, установлені регламентом обслуговування АПО, визначають і вводять у систему оперативного диспетчерського керування величини коефіцієнта внутрішнього забруднення АПО Хзвн і коефіцієнта зовнішнього забруднення АПО ^3 Н Визначення температури газу на виході апаратів повітряного охолодження провадиться в моменти часу, які установлені регламентом оперативного диспетчерського керування Попередньо в моменти часу, які установлені регламентом диспетчерського керування, визначають лабораторним шляхом або вимірюють (при наявності ВІДПОВІДНИХ датчиків) і вводять у систему оперативного диспетчерського керування такі величини параметрів повітря охолодження і газу, який охолоджується р - ЩІЛЬНІСТЬ повітря охолодження, Срв - коефіцієнт теплоємності повітря охолодження, Д - відносна питома вага газу за повітрям, X - коефіцієнт теплопровідності газу, ц, - коефіцієнт динамічної грузькості газу Далі в систему оперативного диспетчерського керування і контролю вводять число АПО, які працюють - п 0 і число вентиляторів -то, що працюють на кожному АПО, вимірюють і вводять величину тиску газу - Рвх на вході АПО, барометричного тиску повітря охолодження - Рбар, температуру повітря охолодження на вході АПО - Т-і, температуру газу на вході АПО - Т вх і витрату газу - q на вході АПО, встановлюють початкове значення температури газу на виході АПО - Т0хпо для першого циклу розрахунку, таким, що дорівнює заданому значенню - Тзад (Тохпо - Тзад) і визначають температуру газу Т0Хп на виході АПО шляхом ітеративного розрахунку за формулами, 10 I 829257-A-C p .qCT BX -T oxn o)-T 1 2 " 1 n -m .С I In I I 'л А/ -Р ^no і *в • Ran + T І 0П R ~ срв 3600-TrS2^' a H n =LA-0,02(T c p B -293j-W B 0 ' 6 5 , D Kt= Q= _ V П ^x_ 1,811749-A-q-x -1 П To-T охл In О -Kt -n 0 -F, BX охл О І ОХП ~ I R!f — 19,917-10"6-Q q-A-CD де Ї2 - температура повітря на виході АПО, Тср в - середня температура повітря в АПО, WB - швидкість повітря в АПО, (Хвн - коефіцієнт тепловіддачі з боку повітря, Re - число Рейнольдса, (Хвн - коефіцієнт тепловіддачі з боку газу, Kt - коефіцієнт теплопередачі, Q - КІЛЬКІСТЬ тепла, яке передається, ДО ТИХ Пір ПОКИ МОДУЛЬ ріЗНИЦІ (Тохп - Тохпо), ДЄ Тохп о - початкове значення температури газу на виході АПО в даному циклі розрахунку, не стане менше встановленої величини, прийнятої такою, що дорівнює 0,01 Отримане значення Т0Хп вважається температурою газу на виході апаратів повітряного охолодження При цьому, починаючи з другого циклу розрахунку ТОХпо визначають за формулою 43703 Тохл 0|+і - Т о х п о, + 0 , 2 (Тохл—Тохл О,), 1986, де і - номер циклу розрахунку, який закінчився 1 А с СРСР № 1777009, кп G01 К 13/02 1992, БИ №43, 2 А с №1280343, кл G01K 13/02, БИ № 48, 3 Пат США № 4744670, кп F01D 17/08, G01K13/02, опуб 1988 05 17 Ввід: v,ki, Ввід: т,. ан , Tj.« Визначення та ввід: р, С рв , А, X, Ввід: по, mo Вимір та ввід: РВЇ,Рбар, Ть T B I , q 10,829257 - А С р q ( T п m 0