Способ определения плотности и теплоты сгорания газа у потребителей газопроводной сети с несколькими источниками

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Уу 1 А 1 ИВ 9 ИВЦ Ь 1 %4 496 ФЮЮФЕ ИЗО А РЕТЕНИЯ О НОСТИ ТРЕБИС НЕявляетс каждог большипотреби мому яв ности и ентному ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Варфоломеев В.А., Торчинский Я.М., Шевченко Р.Н.Справочник по проектированию, строительству и эксплуатации систем газоснабжения, Киев; Будивельник,1988,с,238,Газы горючие природные, Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе, ГОСТ 22667-82 (СТ СЭВ 3359-81). М.: Иэ-во стандартов, 1982, с, 4;: (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТ И ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ГАЗА У ПО ТЕЛЕЙ ГАЗОПРОВОДНОЙ СЕТИ СКОЛЬКИМИ ИСТОЧНИКАМИ(57) Изобретение относится к измерению теплофизических параметров газа, а именИзобретение относится к измерению теплофизических параметров газа в сложных закольцованных газопроводных сетях с несколькими источниками и может быть использовано в газовой промышленности.Известен способ определения плотности и теплоты сгорания природного газа у потребителей газопроводной сети,Для измерения плотности газа используют методы истечения газа с помощью эффузиометра и взвешивания с помощью микрометра, Для измерения теплоты сгора(5)5 6 01 3 Ч 35/00, 9 но к способам определения плотности и теплоты сгорания газа у потребителей газопроводной сети с несколькими источниками. Цель изобретения - повышение точности определения плотности и теплоты сгорания газа у каждого потребителя, Измеряют расходы газа у потребителей и на источниках, компонентный состав газа на источниках, давление газа у потребителей и на источниках. С учетом результатов измерений решают систему уравнений, включающую уравнения первого закона Кирхгофа для каждого компонента транспортируемого газа, уравнения второго закона Кирхгофа для контуров сети, уравнения связи потерь давления с расходами газа по участкам, уравнения связи плотности и Вязкости газа с его компонентным составом,и определяют компонентный состав газа в узлах сети из условий наилучшего совпадения расчетных и измеренных значений давления газа у потребителей, а плотность и теплоту сгорания газа у потребителей определяют по компонентному составу газа в узлах сети,я газа используют калориметрически метод,Недостатком данного способа необходимость отбора проб газа у потребителя и связанные с этим затраты для большого количества телей.Наиболее близким к предлагае ляется способ определения пло теплоты сгорания газа по компо составу, плотности и теплоте сго дельных компонентов,,Й= Щ ф: Уравнение первого закона Кирхгофэ в уз.,0 лах сети для каждого компонентэ транспортируемого гэээ имеет вид 1=1,2 и а 1 ч =а 11 91, 1 15где р - плотность 1-го компонента газа.Вязкость газа на участках связана с компонентным составом газа следующим образом; а Фщ1=1 50 55 " 1+(Ж) ф М 1 М)2 Я МПри наличии в газопроводной сети нескольких источников измеряют расход газана источниках, компонентный состав газа. нэ источниках, э затем вычисляют плотность и теплоту сгорания гээв в газопроводной сети иэ условия сохранения массы иэнергии,Недостатком данного способэ являетсяниэкэя точность определения плотности итеплОты сгорания у каждого потребителяпри наличии нескольких источников газа,так кэк для всех потребителей полагаютсяодинаковые плотность и теплота сгораниягаза,Цель изобретения - повышение точности определения плотности и теплоты сгорания газа у потребителей газопроводнойсети.Предлагаемый способ реализуется следующим обрэзом.Нэ источниках газопроводной сети одним из известных способов например хромэтогрэфически, измеряют компонентныйсостав гэзэ. Затем проводят измерение расходов гэзэ нэ источниках и у потребителейгазопроводной сети, э также измеряют давление газа нэ источниках и у потребителей,С учетом результатов измерений решают систему урэвнений, включэющую уравне. ния первого закона Кирхгофа для каждогокомпонента транспортируемого газа, уравнения второго закона Кирхгофэ для контуров сети, уравнение связи потерь давленияс расходами гэзэ по учэсткэм, уравнениясвязи плотности и вязкости газа с его компонентным состэвом, и определяют компонентный состав гэзэ в узлах сети из условий. наилучаего совпадения оэсчетных и изметйие ,)1,2 е; 1-1,21,где аь - объемная концентрация 1-го компонента газовой смеси на 1-м участке сети;ч - расход газа по 1-му учэстку сети; а 11- объемная концентрация 1-го компонента а -м узле сети;,91 - расход гэээ в )-м узле сети;е - количество узлов сети;1. - количество компонентов газа.Знак суммирования распространяется нэ все участки сети, связанные с 1-м узлом.Уравнения второго закона Кирхгофа для контуров сети имеют вид: 5 10 15 20 25 30 35 где Ь - потери давления на 1-м.участке сети, входящем в К-й контур сети;К - число контуров сети,Знак суммирования распространяется на все участки сети, входящие в К-й контур сети.Уравнения связи потерь давления нэ участках Ьи, с расходами газа по участкам Ф записываются в виде: 61 = Р нач 1 .Р кон - М 1+ 2 2 г 1(э Игде Рвач, Рком 1 - начальное и конечное дввление газа нэ 1-м участке сети;1 ь б - длине и внутренний диаметр газопровода 1-го участка газопроводной сети:Мз - эквивалентная эбсолютнэя шерохоВэтость;р , У - плотность газе и коэффициент кинематической вязкости газа нэ 1-м участке сети;М 1, М 2 - изестныв постоянные коэФфициенты,.зависящие от размерности величин, входящих в уравнения;и - число учэсткоа гэзопроводной сети.Плотность газа нэ участках сети связэнэ с компонентным составом газе соотношени- ем Ф 1 =(1+ - ) к 1 М 1 8 М 1Заказ 4392 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где /сг коэффициент динамической вязкости газа на 1-м участке сети;ри 1 - коэффициенты динамической вязкости 1-го и -го компонентов газа соответственно;Ф 1 - безразмерные комплексы.Из полученных в результате решения системы уравнений первого и второго законов Кирхофа значений компонентного состава газа в узлах сети определяют плотность р и теплоту сгорания 01 у потребителей из соотношений; 0 - теплота сгорания 1-го компонентатранспортируемого газа.Формула изобретенияСпособ определения плотности и тепло 5 ты сгорания газа у потребителей газопроводной сети с несколькими источниками,включающий измерение компонентного состава и расходов газа на источниках, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения10 точности определения плотности и теплотысгорания у каждого потребителя, измеряютдавление газа на источниках и у потребите.лей, расходы газа потребителями, после чего определяют компонентный состав газа в15 узлах сети иэ условия наилучшего совпаде- ния расчетных и измеренных значений давления газа у потребителей, а плотность итеплоту сгорания газа у потребителей определяют по компонентому составу газа в уэ 20 лах сети,