Температура трубопровода природного газа

Изменение температуры газа по длине газопровода

Фактически движение газа в газопроводе всегда является неизотермическим. В процессе компримирования газ нагревается. Даже после его охлаждения на КС температура поступающего в трубопровод газа составляет порядка 20¼40°С, что существенно выше температуры окружающей среды (T₀). Практически температура газа становится близкой к температуре окружающей среды лишь у газопроводов малого диаметра (Dу0. Кроме того следует учесть, что транспортируемый по трубопроводу газ является реальным газом, которому присущ эффект Джоуля-Томпсона, учитывающий поглощение тепла при расширении газа.

При изменении температуры по длине газопровода движение газа описывается системой уравнений:

Рассмотрим в первом приближении уравнение теплового баланса без учета эффекта Джоуля-Томпсона. Интегрируя уравнение теплового баланса

K_СР – средний на участке полный коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду;

c_P – средняя изобарная теплоемкость газа.

Величина a_t×L называется безразмерным критерием Шухова

Таким образом, температура газа в конце газопровода составит

На удалении x от начала газопровода температура газа определяется по формуле

Изменение температуры по длине газопровода имеет экспоненциальный характер (рис. 2.6).

Рассмотрим влияние изменения температуры газа на производительность газопровода.

Умножив обе части уравнения удельной энергии на r 2 и выразив , получим

Выразим плотность газа в левой части выражения (2.46) из уравнения состояния , произведение r×w из уравнения неразрывности , dx из уравнения теплового баланса .

С учетом этого уравнение удельной энергии принимает вид

Обозначив и интегрируя левую часть уравнения (2.48) от P_Н до P_К, а правую от T_Н до T_К, получим

Произведя интегрирование в указанных пределах, получим

где – поправочный коэффициент, учитывающий изменение температуры по длине газопровода (неизотермичность газового потока).

С учетом (2.53) зависимость для определения массового расхода газа примет вид

Значение j_Н всегда больше единицы, следовательно, массовый расход газа при изменении температуры по длине газопровода (неизотермическом режиме течения) всегда меньше, чем при изотермическом режиме (T₀=idem). Произведение T₀×j_Н называется среднеинтегральной температурой газа в газопроводе.

При значениях числа Шухова Шу³4 течение газа в трубопроводе можно считать практически изотермическим при T₀=idem. Такой температурный режим возможен при перекачке газа с небольшими расходами по газопроводам малого (менее 500 мм) диаметра на значительное расстояние.

При перекачке газа наличие дроссельного эффекта приводит к более глубокому охлаждению газа, чем только при теплообмене с грунтом. В этом случае температура газа может даже опуститься ниже температуры T₀ (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Влияние эффекта Джоуля-Томпсона на распределение температуры газа по длине газопровода

1 – без учета Di; 2 – с учетом Di

Тогда с учетом коэффициента Джоуля-Томпсона закон изменения температуры по длине принимает вид

где – среднее давление на участке газопровода;

Di – коэффициент Джоуля-Томпсона.

Средняя температура газа T_СР на участке газопровода определяется по формуле

Источник

Как замерзают газопроводы с природным газом

Может ли природный газ замёрзнуть и почему?
Имеете в виду, что при природной зимней температуре?
И интересует не столько замерзание газа, а его подача потребителям?

«Природный газ состоит из углеводородов-газов — метана на 80-100% и углеводородов-гомологов метана:
этан (C2H6), пропан, бутан (C4H10),
а из неуглеводородных вещества:
вода (в виде пара), водород, сероводород (H2S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не).»
Какой газ подается в жилые дома и котельные

Как замерзает природный газ низкого давления

Природный газ низкого давления — после ГРП, газораспределительного пункта (регуляторные подстанции) — это газ с давлением для потребителей, давление — около 130 мм водного столба, максимальная норма давления — 300 мм водного столба.

В трубопроводах низкого давления замерзание газа маловероятно (замерзание бутановой составляющей), скорее это обыкновенные ледяные пробки. Природный газ содержит воду, природный газ от мошенников содержит много воды. Дело не столько в «разбавлении» газа, а в отсутствии хлопот-затрат на осушку газа.

Газ идет по изогнутым трубам, с запорной арматурой и прочим «негладкостям». Хоть поток и давление небольшие, но всё равно поток газа неоднородный — где-то теплее, где-то холоднее. И происходит процесс конденсации воды, как запотевание-замерзание окон. Чем ниже температура и выше влажность, тем корочка льда толще. И в один непрекрасный момент стенки льда сходятся — газопровод закупорен льдом.

Для предотвращения скопления воды-конденсата устанавливают сборники конденсата. Конденсат в виде воды-жидкости — это понятно, но как газовики «воюют» со льдом в газопроводе? Очень просто: расплавляют.

Опасность закупорки льдом возрастает когда газа не хватает. Нестабильный и слабый поток («то потухнет, то погаснет») действует как отсутствие ветра — бельё не сохнет!

Как замерзает природный газ высокого давления

В магистральных газопроводах влажный газ действительно «замерзает» — образуются гидраты. Не только метан образует метангидрат (гидрат метана), но и C2H6, C3H8, C4H10 и т.д.

Гидраты газов — это физикохимическое явление, похожее на лёд 🙂 Для образования гидратов газа нужна вода, давление, низкая температура.

Для предотвращения отложений гидрата трубопроводы теплоизолируют, потогревают, а самое главное — осушают природный газ.

Источник

Температура трубопровода природного газа

Сообщение сайта

Kapazan

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 30
Регистрация: 27.2.2012
Пользователь №: 141826

Здравствуйте, подскажите, возможно ли подача природного газа с температурой минус 30 С на горелки парового котла (производительность 35 т/ч)? В инструкции по эксплуатации на разнообразные горелки температура природного газа указана 0. 20 С, а что будет если подавать с меньшей температурой?

smart-bear

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 427
Регистрация: 12.5.2015
Из: Россия, ЦФО
Пользователь №: 267530

Температура природного газа, подаваемого на горелки котла, практически совпадает с температурой наружного воздуха. Газ никогда не подогревают перед подачей в котел (это сложно, небезопасно технически и не экономично). Одновременное снижение температуры природного газа и наружного воздуха приводит к снижению КПД котла.
Низкая температура природного газа больше всего влияет на надежность работы регуляторов давления газа и ПЗК.

tiptop

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 10837
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Температура природного газа, подаваемого на горелки котла, практически совпадает с температурой наружного воздуха.

smart-bear

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 427
Регистрация: 12.5.2015
Из: Россия, ЦФО
Пользователь №: 267530

Да, это неважно. Т.к. нагреться в газопроводах (любой протяженности) котельной природный газ не успевает (даже на 0,5 градуса). Можете придти в любую котельную и поинтересоваться.

99887766

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 159
Регистрация: 1.3.2011
Пользователь №: 96457

Здравствуйте, подскажите, возможно ли подача природного газа с температурой минус 30 С на горелки парового котла (производительность 35 т/ч)? В инструкции по эксплуатации на разнообразные горелки температура природного газа указана 0. 20 С, а что будет если подавать с меньшей температурой?

Здравствуйте!
Производители «разнообразных горелок» устанавливают различные минимальные температуры газа для своих горелок. Некоторые допускают работу своих горелок и при отрицательных температурах газа (например «Вайсхаупт» до минус 15°С).

Сомневаюсь, что вы найдете производителя горелок, разрешающего эксплуатацию при температуре газа минус 30°С.

В таких случаях, всегда ставят подогреватели газа. И это не сложно, и технически безопасно.

Гризли

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 1153
Регистрация: 1.1.2010
Пользователь №: 43572

Да, это неважно. Т.к. нагреться в газопроводах (любой протяженности) котельной природный газ не успевает (даже на 0,5 градуса). Можете придти в любую котельную и поинтересоваться.

Не соглашусь. На УУГ стоят термометры, при -20 снаружи температура газа около 10-12 градусов.
Тут же играет роль то, откуда поступает газ. Если трассса подземка — то он охладится не успевает до -20.

Газовик

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 623
Регистрация: 30.11.2006
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 4991

Тут же играет роль то, откуда поступает газ. Если трассса подземка — то он охладится не успевает до -20.

Kapazan

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 30
Регистрация: 27.2.2012
Пользователь №: 141826

Сомневаюсь, что вы найдете производителя горелок, разрешающего эксплуатацию при температуре газа минус 30°С.

А каким образом влияет отрицательная температура газа на процесс горения? Почему не разрешают подавать слишком холодный газ на горелки?

Низкая температура природного газа больше всего влияет на надежность работы регуляторов давления газа и ПЗК.

tiptop

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 10837
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

А каким образом влияет отрицательная температура газа на процесс горения? Почему не разрешают подавать слишком холодный газ на горелки?

Наверное, в горелке смазка в трущихся узлах станет слишком вязкой, и инеем всё обрастёт.

Сообщение отредактировал tiptop — 5.12.2018, 21:27

tiptop

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 10837
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Некоторые допускают работу своих горелок и при отрицательных температурах газа (например «Вайсхаупт» до минус 15°С).

unsere Gas-Brenner sind für den Betrieb bei Umgebungsbedingungen von -15°C bis +40°C ausgelegt.
Eine Aussage zur minimal zulässigen Temperatur des Gases kann jedoch ohne weitere Angaben zum Gas nicht getroffen werden.
Je nach Wasseranteil im Gas ist dies bei Gas-Temperaturen von unter 0°C z.T. nicht mehr einsetzbar.
Sollten Sie zu Ihrem Gas genauere Angaben benötigen, senden Sie uns bitte eine detaillierte Spezifikation zur weiteren Beurteilung.

Перевод Google-переводчика:
«Наши газовые горелки предназначены для работы в условиях окружающей среды от -15 ° C до 40 ° C.
Однако заявление о минимально допустимой температуре газа не может быть сделано без дополнительной информации о газе.
В зависимости от доли воды в газе, это при температурах газа ниже 0 ° C z.T. больше не пригодны для использования.
Если вам нужна дополнительная информация о вашем газе, пришлите нам подробную спецификацию для дальнейшей оценки.»

barnicheva

Просмотр профиля

Группа: New
Сообщений: 1
Регистрация: 9.9.2022
Пользователь №: 408733

Ну в квартиры, например, подается природный газ и при минус 30, но на температуру горения это не влияет.
«В многоквартирных домах чаще всего устанавливаются плиты, работающие на обычном натуральном газе. Он подается по центральной трубе в каждую отдельную квартиру. Но добывается вещество в природных условиях. Состоит на 97 или 98 процентов (в зависимости от состава) из метана. Дополнительные части – это сера, азот, углекислый газ и другое. Средняя температура горения колеблется в районе 700-800 градусов.

Источник