CALCULUL HIDRAULIC AL CONDUCTEI DE AMESTEC (SONDA - PARC DE SEPARARE)

CALCULUL HIDRAULIC AL CONDUCTEI DE AMESTEC (SONDA - PARC DE SEPARARE)

1. Calculul de dimensionare

Diametrul orientativ al conductei de amestec

in care

v_ec = (12..30) m/s, alegem valoarea 10 m/s,

este debitul amestecului lichid-gaz, calculat cu formula

in care

= 8 m³/zi= 0,0000926 m³/s debitul de lichid,

- debitul de gaze din amestec, calculat cu formula

in care r = 239 m³N/m³ este ratia de gaze - titei in amestec si are valoarea

=0,00738 m³/s,

cu care se obtine debitul de amestec

=0,0074726 m³/s.

Deci

=0,0218 m

Alegem teava 1 in (f 26,7x2,9 mm), care are d=0,02 m, pentru care efectuam calculul hidraulic.

2. Calculul caderii de presiune pentru faza lichida

Formula de calcul:

in care

= 2.600 m este lungimea conductei de amestec, de la sonda la parc,

z =300 m - cota topografica a parcului P₁,

z_S =295 m- cota topografica a sondei,

este densitatea fazei lichide (amestecului), calculata cu formula

unde

r_l = 872 kg/m³ este densitatea lichidului, la 20 ^oC,

r_g este densitatea gazelor din faza lichida, calculata cu formula

r_g d

unde d =0,67 este densitatea relativa a gazelor si are valoarea r_g = 1,2 0,67 =0,804 kg/m³,

x este fractia lichida din amestec, data de formula

unde r =239 m³N/m³ este ratia de titei-gaze a productiei sondelor si are valoarea

=0,819.

Rezulta

=714,31 kg/m³.

-viteza amestecului lichid-gaz care se determina cu formula

unde

- viteza medie a fazei lichide daca aceasta ar curge sigura prin conducta, calculata cu

=0,295 m/s,

- viteza medie a gazelor daca aceastea ar curge sigure prin conducta, calculata cu

= 23,5 m/s,

cu care rezulta

=0,387 m/s,

-coeficientul de rezistenta hidraulica a curgerii amestecului, calculat cu:

pentru regimul laminar,

pentru regimul turbulent, conducte netede,

unde este numarul lui Reynolds, calculat cu formula

,

in care este vascozitatea cinematica a amestecului si se determina cu formula

unde

=31,014 cSt este vascozitatea lichidului din amestec, la 20 ^oC

- vascozitatea gazelor din amestec, calculata cu formula

unde

=12 10^-6 Pa s este vascozitatea dinamica a gazelor naturale la 20 ^oC

= 0,804 kg/m³N - densitatea gazelor,

rezultand

=14,925 10^-6 m²/s,

cu care

=26,19 10^-6 m²/s

si rezulta

=1.602.372,5 Pa.

2. Calculul caderii de presiune pentru faza gazoasa

Formula de calcul:

,

unde

p_s = 45 10⁵ Pa - presiunea la sonda,

p_p - presiunea la parc.

K modulul de debit, calculat cu formula

,

in care

R_aer = 286,7 J/kg/K este constanta aerului,

T = 273,15 K - temperatura normala,

p = 101.325 Pa - presiunea normala,

T_S = 293,15 K este temperatura gazelor,

Z_S - factorul de abatere in conditiile din conducta de amestec, calculat cu

in care p_r si T_r sunt parametrii redusi calculati cu formulele.

unde = 46,3 10⁵ Pa - presiunea critica si = 191 K - temperatura critica, si au valorile:

cu care rezulta

- coeficientul de rezistenta hidraulica

,

in care

reprezinta debitul fazei gazoase din conducta, dat de relatia

=0,0271 m³/s,

==115.652,6

=0,0171.

Rezulta

=0,000001146,

Presiunea gazelor la sosirea lor in parc se calculeaza cu formula

,

rezultand

=1.879,7 10¹⁰ Pa²,

de unde rezulta

p_p=43,35 10⁵ Pa,

ceeace inseamna o cadere de presiune de

=1.650.000 Pa.

Comparand cu caderea de presiune pentru faza lichida, rezulta valori foarte apropiate ceace inseamna ca dimensionarea conductei de amestec este corecta.