Грунтов

Таблица 4.15 и мерзлых

При наличии снежного покрова

где ^δсн - толщина снежного покрова; покрова.

- коэффициент теплопроводности снежного

При приближенных теплотехнических расчетах коэффициент теплопередачи ^km можно определять по номограмме на рис. 4.22, где λгр - теплопроводность грунта.

Рис. 4.22. Номограмма для определения коэффициента теплопередачи

Приведенные параметры: давление pпр = pср ^/ pпк , температура Tпр =^Tср^/Tпк, где

п Т

.к пк и ^Tпк- соответственно псевдокритические давление и температура газовой смеси,

определяемые по графику на рис. 4.23.

Аи,

0,65

Рис. 4.23. Номограмма для определения псевдокритических параметров газовых смесей в зависимости от их плотности (ρн - плотность при 20 °С и 0,1013 МПа)

Коэффициент Джоуля-Томпсона Di определяют по номограмме, приведенной на рис. 4.24. Для этого проводят линию, параллельную изоэнтальпии, от точки с координатами pн и tн до конечного давления pк и определяют понижение температуры за счет дроссель-эффекта. Разделив (t_н − tк ) на (pн − pк ), получаем Di , т. е.

а ='--'-

$9

№

О

Го

-33 -50

-78

Рис. 4.24. Номограмма для определения интегрального дроссель-эффекта природного газа Удельную теплоемкость газа при постоянном давлении следует рассчитывать по формуле

И

О

с_р=с_р1

i=1

О

где ^c₀pi- теплоемкость i-го компонента газа в идеальном состоянии; ∆c_p- поправка к

теплоемкости, учитывающая отклонение от идеального газа; ^ri - мольная концентрация i -го компонента газа; ⁿ - число компонентов в составе газа.

О

Теплоемкость газов усредненных составов в идеальном состоянии ^с_р можно принимать по

данным графика, изображенного на рис. 4.25. Значения поправки теплоемкости ∆c_{p в} зависимости от приведенных параметров следует определять по графику на рис. 4.26.

Рис. 4.25. График определения теплоемкости газов усредненных составов в идеальном

состоянии

(^rCH₄ - содержание метана в газе в долях единицы)

№6

Рис. 4.26. Зависимость поправки теплоемкости ∆c_{p от} приведенных параметров Рщ и Tпр

Пример 4.14. Определить температуру газа в конце газопровода при следующих данных: q = 85 млн. м³/сут, D_н= 1420 мм, pн= 7,5 МПа, p_к= 5,6 МПа, p_ср= 6,6 МПа, t_ср= 0,9, ^c_р= 2,52 кДж/(кг·°C), t_н= 27°C, h₀= 1,51 м, λт= 3,56 кДж/(м·ч· °C), Vв = 2 м/с, tгр=2 °С, l= 100 км, А =0,59, ρ_н = 0,21 кг/см³.

Решение

1. Определяем вспомогательные величины:

a_в = (5,3 + 3,6 - 2)·4,127 = 52,4 кДж/(м ² ·ч·°С);

п_р = 1,51 + 3,56/52,4 = 1,58 м;

3,5610

1420

0,8 + 1

1,5810

З

= 4,01кДж/(м

62,6-4,01 1420 100 a^x= 85 0,59- 2,52 10^{3 =}°^,28;

по табл. 4.12

e−^0,28 = 0,7558.

2. Определяем средние температуру и давление:

ср=²⁺0,28(1 ^{- e 0}

^ср 3^ ' 7,5 + 5,6, По номограмме на рис. 4.23 определяем

pпк=4,1МПа; Tпк=196,5К.

3. Определяем приведенные параметры:

pпр =pср/pпк=66/47,11 = 1,4;

^Tп_р = ^Tср ^/Tпк = 296,4/196,5 = 1,51.

4. Находим коэффициент Джоуля-Томпсона

„ (27−20)·0,098

Д = (------------ '—------ = 0,37 °C/МПа.

7,5−5,6

5. Определяем температуру газа в конце газопровода

.„ 0,37(7,5²−5,6²)(1−e-^0,28)
^{к -} 2)e-2·1 00·0,28·6,6