فهرست مطالب

عنوان                                               صفحه

فصل اول : خنك كننده ها و تراكم گاز

مقدمه ....................................... 1

انواع كمپرسور ............................... 2

محرك هاي كمپرسور ............................. 5

سيستم مكش هوا ............................... 8

كمپرسور ..................................... 9

Diffuser ........................................ 10

محفظه احتراق .................................. 10

توربين ....................................... 11

Free Power Turbine.................................. 11

ابزار دقيق وكنترل ............................ 12

سيستم هاي كمكي .............................. 12

شكل بندي ايستگاه كمپرسور .................... 13

متراكم كردن گاز تحت فرآيند هم دما ............. 16

تراكم پلي تروپيك و ايزونتروپيك ............... 16

كار- هم دما وتراكم گاز ...................... 22

تغييرات دما در تراكم اديا باتيك گاز .......... 27

هد كمپرسور و قدرت آن ........................ 28

تراكم پلي تروپيك گاز ........................ 31

توان ( نماي) پلي تروپيك گاز و بازده پلي تروپيك 31

قدرت در فرآيند پلي تروپيك ................... 34

سري كردن كمپرسورهاي گاز ..................... 36

تئوري معادلات نسبت تراكم حاكم بر سري كمپرسورها 37

تأثير افت فشار اينتركولر بر روي سيستم.......... 43

قوانين يكسان سازي نسبت تراكم براي بيش از دو كمپرسور 46

تاثير افت هاي محدوده ايستگاه بر نسبت تراكم كمپرسورهاي رفت و برگشتي و

گريز از مركز................................. 47

قدرت كمپرسور گريز از مركز ................... 49

قدرت ترمزي .................................. 49

هد كمپرسور و GHP ............................. 50

تنظيمات ارتفاع ( از سطح دريا) ............... 51

سرعت چرخش در كمپرسور گازي گريز از مركز ...... 52

روابط بين دبي، هد و توان و سرعت دوراني از كمپرسورهاي گازي شعاعي   52

جداول آنتالپي و انتروپي (دياگرام موير) ....... 53

منحني كارايي كمپرسور شعاعي ................... 59

منحني‌هاي مشخصه براي كمپرسورهاي شعاعي گاز ..... 61

Surge در كمپرسورهاي گاز ديناميكي ( شعاعي، محوري) . 66

اثر مقاومت خط لوله در كارايي كمپرسور شعاعي .. 67

تاثير تغييرات پارامترهاي گاز در كارايي كمپرسور . 69

كمپرسورهاي رفت و برگشتي ...................... 74

خنك كن هاي گازي ............................. 78

مبدل ‌هاي حرارتي هوا- خنك كن ................. 79

معادلات انتقال حرارت خنك كن .................. 80

دبي جرمي جريان هواي فن ...................... 87

افت فشار گاز در خنك كن ها ................... 88

روش تكرار براي خنك كردن گاز با Variable Speed Drives بوسيله مشخص كردن

 دماي خروجي گاز ............................. 93

فصل دوم : طراحي مكانيكي خط لوله

مقدمه ....................................... 95

كدها و استانداردها........................... 95

روابط طراحي خط لوله ......................... 96

انبساط و انعطاف پذيري ....................... 104

لوله هاي گيردار............................... 104

لوله هاي unrestraind.............................. 106

طراحي حلقه انبساط ........................... 108

Anchoring & Support................................. 113

فاصله نگهدارنده ............................. 118

طراحي اتصالات براي لوله ها با ضخامت جداره نابرابر    124

لوله هايي كه در معرض تنش شعاعي بالا هستند .... 125

اتصالاتي كه در معرض تنش پايين تري قرار دارند... 126

طراحي انشعابات .............................. 127

خط راهنماي صوتي ............................. 133

فشار ضرباني مجاز ............................. 133

نيروهاي تكان دهنده صوتي مجاز .................. 134

خطاي اندازه گيري مجاز ضربان ................... 134

افت فشار مجاز ................................ 134

عكس العمل خاك ............................... 135

نقش هاي ايجاد شده در هنگام Lowering.............. 136

نشت مجاز – روشن ساده .......................... 138

آناليز ديفرانسيلي نشست....................... 140

فصل سوم

نمونه عملي، ايستگاه تقويت فشار گاز و هوا ..... 142

شرايط طراحي ................................. 142

دماي طراحي .................................. 142

معيارهاي اندازه گذاري خط .................... 143

تجهيزات ...................................... 146

انتخاب شيرهاي Manual............................ 148

Vent.......................................... 150

سيستم كنترل ايستگاه .......................... 156

خنك كننده ها و تراكم گاز

مقدمه:

در لوله هاي انتقال گاز براي غلبه بر افت فشار ناشي از طول لوله از متراكم كردن گاز استفاده مي شود. گاز به طور معمول بوسيله لوله از يك نقطه به ايستگاههاي فروش انتقال مي يابد تا در فشار و جريان معين به فروش برسد. در بين اين دو نقطه بدليل انبساط گاز، افت هاي اصطكاكي، تغيير در تراز انرژي يا تغيير در دماي گاز افت فشار اتفاق مي افتد. تغيير جريان منجر به تغيير فشار در خط لوله مي شود. روش هاي زير براي رسيدن به فشار موردنظر در نقطه تحويل زماني كه دبي جريان بيشتر از شرايط طراحي مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرد.

        ·Loop  كردن خط لوله

        ·اضافه كردن ايستگاه تراكم

        ·به كار بردن همزمان حلقه و تراكم

به صرفه بودن و عملي بودن اين روشها شامل فاكتورهاي زيادي از قبيل:

        ·سرمايه اوليه

        ·قيمت سوخت

        ·صدور يا فروش

        ·تعمير و نگهداري

        ·توسعه در آينده

انواع كمپرسورها

كمپرسورها به سه گروه بزرگ زير تقسيم مي شوند:

1-   positive displacment

2-   ديناميك

3-   انژكتوري

كمپرسورهاي positive displacment يا جريان مقطعي مقداري از گاز را در حجم بسته به دام مي اندازند. با كم كردن حجم گاز ، فشار گاز را افزايش داده و آنرا در نقطه خروجي تحويل مي دهند.

positive displacment به دو نوع متمايز تقسيم مي شوند:

كمپرسور رفت و برگشتي – كمپرسور دوراني

در كمپرسورهاي رفت و برگشتي يك پيستون درون سيلندر حجم گاز را كاهش مي دهد. در سيلندر براي مستقيم كردن جريان گاز و جلوگيري از جريان هاي بازگشتي به شير احتياج است.

در كمپرسورهاي دوراني روتورها به تيغه ها يا lobes مجهز شده اند . آنها گاز را بين يك حجم ثابت و متغير كه در بيرون احتياج است به تله مي اندازند. زماني كه روتور
مي چرخد گاز از ورودي به خروجي حركت مي كند در اين نوع از كمپرسور به شيرها احتياجي نيست و بطور معمول براي متراكم كردن هوا در نيروگاهها استفاده مي شود.

كمپرسورهاي جريان متناوب يا ديناميك، فشار گاز را با استفاده از نيروي اينرسي افزايش مي دهند. سرعت گاز را افزايش داده و انرژي را به فشار تبديل مي كنند.

كمپرسورهاي ديناميكي نيز به دو گروه عمده تقسيم مي شوند:

كمپرسورهاي گريز از مركز و كمپرسورهاي محوري

در كمپرسورهاي گريز از مركز بوسيله چرخش تيغه هاي پروانه سرعت به گاز اضافه مي شود. نيروي گريز از مركز مولكولهاي گاز را به خارج فشار مي دهد و موجب افزايش شعاع چرخش در نتيجه افزايش سرعت مماسي مولكولهاي گاز مي شود.

افزايش در سرعت و شتاب موجب فعال شدن نيروي اينرسي مي شود كه بر روي مولكولهاي گاز عمل كرده و منجر به متراكم شدن آنها مي شود. قسمتي از فشار در پروانه و قسمتي ديگر در ديفيوزرهاي شعاعي محاط بر پروانه بازيافت مي شود.

در كمپرسورهاي محوري چرخش روتور انرژي را به جريان گاز در حين متراكم كردن انتقال مي دهد. در اين نوع از كمپرسور جريان گاز موازي شفت است.

كمپرسور انژكتوري از انرژي جنبشي يك جريان از سيال براي متراكم كردن سيالي ديگر استفاده مي كند. اين نوع از كمپرسورها در سيستم انتقال گاز طبيعي استفاده نمي شوند. از اينرو كمپرسورهاي positive displacment و ديناميكي مورد بررسي قرار مي گيرند.