Организация управления газодобывающим предприятием (Книга для специалистов, занимающихся эксплуатацией и проектированием объектов добычи и подготовки газа и конденсата, а также для работников ИВЦ газодобывающих предприятий), страница 69

Рис. 31. Функциональная схема трубчатой печи 132

Зависимость между массовым расходом Gi и перепадом дав­ления Api потоков по входу и выходу из блоков дегазации задается уравнением (37).

Коэффициент теплопередачи по всей длине теплообменника постоянен.

Удельная теплоемкость жидкости — постоянная величина.

Температура топочных газов во всех точках печи принимается 'одинаковой.

Температура стенки и температура сырья вдоль змеевика печи принимается за среднее арифметическое значение.

Теплота, идущая на испарение, не учитывается, так как она незначительна по сравнению с теплотой, идущей на нагревание.

Коэффициенты теплопередачи и излучения считаем постоян­ными.

Теплопередача с внешней средой всех блоков установки от­сутствует.

Математическая модель статического режима процесса со­ставляется из описания отдельных функциональных блоков и уравнений технологических связей блоков между собой.

Блок дегазации

В блок дегазации непрерывно поступает газожидкостная смесь нестабильного конденсата. При постоянной температуре и определенном давлении в блоке смесь разделяется на две фазы: жидкую (конденсат) и паровую (газ дегазации). Газ и кон­денсат удаляются непрерывно, причем уровень конденсата дер­жится постоянным при помощи системы автоматического под­держания уровня.

Входные переменные процесса дегазации:

^сг, Рсг, рсг соответственно массовый расход газожидкостной смеси, давление и плотность смеси на входе в г-й блок.

Выходные переменные:

G_ri, Рн, Pri — соответственно массовый расход, давление и плотность газа дегазации; G_K{, p_Ki, р_кг- — соответственно массо­вый расход, давление и плотность конденсата на выходе из i-ro блока.

Прохождение газожидкостной смеси через блок дегазации в статическом режиме описывается следующей системой урав­нений:

 = a_{c 1}1/pc

Уравнения состояния в /-й точке контроля имеют вид

(50)

г.н

Плотность смеси на входе в t-й блок определяется по урав­нениям

Рс i = Рг.вх £<Р_Г + Рк.вх iW> \

где ф_г, ф_к — соответственно объемные истинные содержания в смеси газа и конденсата.

Блок теплообмена

На рис. 30 представлена функциональная схема теплообмен­ника типа «труба в трубе».

В УСК задача основных теплообменников — подогрев по­тока нестабильного конденсата с температурой ^_хвх горячим потоком стабильного конденсата с температурой ^_г.вхВходные параметры процесса:

^х.вхг — температура холодного теплоносителя на входе в 1-й блок, °С; /_г.вхг — температура горячего теплоносителя на входе в i-й блок, °С.

Выходные параметры процесса:

^х.выхг •—температура потока нестабильного конденсата на вы­ходе из теплообменника, °С: ^_г._Выхг — температура охлаждения потока стабильного конденсата, ° С.

Уравнения теплового баланса теплообменника можно пред­ставить в виде:

^х.вых г      ^Х.вх V ^ин.к £^ин.к — А_т i°i^uij'      I

//           _ /        \П      С      —__ К    <? Л/     I

Vr.Bbix I      *т.вх if '-'с.кг^с.к                          ■*vт г⁴-'!   ^г»  /

где G_H кг, G_c._Ki — массовые расходы нестабильного и стабиль­ного конденсата соответственно для i-ro теплообменника, кг/ч; /Стг — коэффициент теплопередачи теплообменника, ккал/(м²-чХ Х° С); Si — поверхность теплообменника, м²; Ati — средний тем­пературный напор, °С; С_нк, С_СшК — теплоемкости нестабильного и стабильного конденсата, ккал/(кг-°С).

Средний температурный напор At зависит от начальных и конечных температур потоков, а также от направления движе­ния потоков, и для противотока он определяется по формуле

• ,        ('г.вх i     'х.вых г)      (*г.вых г     'х.вх z)
¹                                                              ^г.вх i      'х.вых i

in т------ T~t------ :

'г.вых г     '■х.вх г

134