Page 33 - 1250s
P. 33

перевищувати  60-70°С,  і  в  цьому  випадку  для  захисту  бітумної  ізоляції
        трубопроводів  необхідне  охолодження  газу  (зазвичай  до  50-60  С).  У
        трубопроводі  газ  віддає  теплоту  в  оточуюче  середовище  (грунт,  повітря)  і
        таким чином охолоджується. В деяких випадках внаслідок дії ефекту Джоуля-                                                    (4.14)
        Томпсона  можливе,  охолодження  газу  до  температури,  нижчої  від                        де і — ентальпія газу; q е — питома теплота, що відводиться в оточуюче
        температури  оточуючого  грунту.  Характер  кривої  зміни  температури  у              середовище (пояснення інших величин приведені до формули (4.1)).
        магістральному газопроводі показано на рис. 4.2.                                            Ентальпія  газу  є  функцією  температури  і  тиску,  тому  повний
                                                                                               диференціал ентальпії





                                                                                                    За умови  і=const   диференціал dі=0, звідки одержуємо .




                                                                                                    З курсу термодинаміки відомо, що теплоємність при сталому тиску




                                                                                                    а коефіцієнт Джоуля-Томпсона




             1  —  за  формулою  Шухова;  2  —  з  врахуванням  ефекту  Джоуля-

        Томпсона;                                                                                   Таким чином, диференціал ентальпії
             То —температура грунту; Т 0 —приведена температура грунту.

                                                                                                                                               (4.15)
                                                                                                    Виконуючи вже відомі перетворення (див. п. 4.1), одержимо
              Рисунок 4.2 — Криві зміни температури газу по довжині газопроводу



             Вміння  визначити  температуру  газу  в  будь-якій  точці  магістрального
                                                                                                    Питома      теплота,        що  відводиться      в      оточуюче  середовище,  на
        трубопроводу має велике практичне значення, оскільки температура (поряд з
                                                                                               відрізку   DX   (див. рис. 4.1)
        тиском)  визначає  умови  випадінння  вологи,  умови  утворення  гідратів  у
        газопроводі.  Від  температури  газу  залежать  втрати  енергії  на  перекачку,                                                        (4.16)
                                                                                                    де к — коефіцієнт теплопередачі; Т—поточна температура (на відрізку
        цілісність і строк служби ізоляції , міцність і стійкість трубопроводу.
                                                                                               dх); Т 0 — температура грунту; D— діаметр трубопроводу; М—масова витрата
             Основні  залежності  для  розрахунків  температури  газу  при  сталому
        режимі одержимо на базі рівняння енергії (ентальпії) для потоку газу, яке  у           газу.         
        диференціальній формі має вигляд                                                            Добуток    D  DХ  дорівнює  площі  теплообміну  на  елементарному
                                                                                               відрізку DХ.

        64
                                                                                                                                                                  65
   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38