【正文】
() () () () 式中mmmm4分別是分子篩的質(zhì)量,吸附器筒體及附件等鋼材的質(zhì)量、吸附水的質(zhì)量和鋪墊的瓷球的質(zhì)量。計(jì)算式如下: () 式中 Δp——壓降,kPa; L ——床層高度,; μ——?dú)怏w粘度,Pa 分子篩吸附塔的壁厚計(jì)算根據(jù)《壓力容器手冊(cè)》,選用合金鋼,合金鋼的最大許用應(yīng)力[σ]=197MPa。 ()式中 ρ—— 密度,; μ——運(yùn)動(dòng)粘度,; ΔP100——百米壓降,10kPa/100m。壓縮機(jī)的排氣壓力設(shè)計(jì)為25MPa,進(jìn)氣壓力為4MPa,級(jí)數(shù)為二級(jí)。 ()式中 Pav——輸氣管平均壓力,MPa。緩沖罐的壁厚計(jì)算公式如下: () 式中 Sc——緩沖罐的壁厚,mm; P——?dú)怏w的操作壓力,MPa; D——緩沖罐管外徑,mm; [σ]——低合金鋼的最大許用應(yīng)力,MPa; φ——焊縫系數(shù),; C1——鋼板負(fù)偏差,; C2——緩沖罐腐蝕裕量,取1mm。s)或Pa則有 。取k=安全閥直徑: ()根據(jù)《油氣田常用閥門(mén)手冊(cè)》選用A42Y40型彈簧封閉全啟式安全閥,公稱(chēng)通徑DN32。本設(shè)計(jì)取緩沖罐操作壓力4 MPa,溫度30℃,緩沖時(shí)間按30s計(jì)算。設(shè)計(jì)壓力P =25MPa,設(shè)計(jì)溫度T =273+30=303K。 取δ= mm管道選用20號(hào)鋼Φ63。 壓縮機(jī)工藝計(jì)算 壓縮機(jī)進(jìn)氣管線工藝計(jì)算 管徑計(jì)算根據(jù)《天然氣工程手冊(cè)》準(zhǔn)則:輸氣管線最大流速Vmax=,最小流速Vmin=3~4m/s。h); vg——空塔線速,m/min; φ——進(jìn)吸附器氣體相對(duì)濕度,%。= 266308 kJ 吸附器由加熱的平均溫度t2冷卻到t139?!妫怏w臨界壓縮比可按下式計(jì)算: () 式中 σc——?dú)怏w臨界壓縮比; k ——?dú)怏w絕熱指數(shù),~,取k=。本設(shè)計(jì)安全閥的泄放量均認(rèn)為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)設(shè)備的氣體質(zhì)量流量,即: ()(2)安全閥的泄放壓力(定壓)安全閥開(kāi)始起跳時(shí)的進(jìn)口壓力稱(chēng)為安全閥的泄放壓力或定壓。/s氣體質(zhì)量流量: Qg = kg/s密度: 吸附器直徑:取決于適宜的空塔流速,適宜的直徑比?!?; xwi——組分i物質(zhì)量分率; Cpi——組分i的定壓比熱,kJ/(kmol 計(jì)算結(jié)果μ= 103 Pa 對(duì)比溫度和對(duì)比壓力計(jì)算 () () 式中 Tr——?dú)怏w混合物的對(duì)比溫度,K; Pr——?dú)怏w混合物的對(duì)比壓力,kPa(絕); T——?dú)怏w混合物的操作溫度,K; P——?dú)怏w混合物的操作壓力,kPa(絕); Tc——?dú)怏w混合物的虛擬臨界溫度,K; Pc——?dú)怏w混合物的虛擬臨界壓力,kPa(絕) 。本工程所消耗的能源主要為:(1)生產(chǎn)及火災(zāi)情況下所消耗的天然氣、水、電等能源;(2)天然氣管道在事故及維護(hù)時(shí)對(duì)天然氣的放空。廢棄治理措施本工程系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)無(wú)廢棄排出,但生產(chǎn)過(guò)程中難免有微量天然氣逸出,或在準(zhǔn)事故狀態(tài)下安全保護(hù)系統(tǒng)安全放散,釋放出少量天然氣。廢水本站的生產(chǎn)廢水主要是設(shè)備排污、冷卻水、消防水排放等。噪聲在施工作業(yè)過(guò)程中,需要運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)送材料,由于施工機(jī)械和車(chē)輛產(chǎn)生的噪聲對(duì)周?chē)用癞a(chǎn)生一定影響,但這種影響是暫時(shí)的。 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境保護(hù)是現(xiàn)代化城市建設(shè)的中心議題之一,CNG母站工程本身是一項(xiàng)環(huán)境效益和社會(huì)效益非常顯著的工程,但其自身也有少量的污染源需要進(jìn)行控制和治理。3)對(duì)設(shè)備設(shè)置壓力釋放設(shè)施,例如安全閥,一旦超壓,可把天然氣泄放到大氣中。甲烷危險(xiǎn)特性有燃燒性,易燃;與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇熱源和明火有爆炸燃燒的危險(xiǎn)。 遵循的規(guī)范[1]GB18047. 車(chē)用壓縮天然氣[S]. [2]GB501562002(2006年版). 汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S]. [3]GB501832005. 石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]. [4]GB501402005. 建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. [5]GB5005892. 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 消防措施建筑物耐火等級(jí)為二級(jí)。壓縮天然氣加氣站的壓縮機(jī)房采用單層開(kāi)敞式或半開(kāi)敞式建筑,凈高不宜低于4m;屋頂為非燃燒材料的輕型結(jié)構(gòu)。少量生產(chǎn)廢水集中外運(yùn)處理。 給水排水 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)范圍包括加氣母站內(nèi)的生產(chǎn)、生活、消防給水和雨水、污水、廢水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)保護(hù)接地。 防雷、防靜電及接地保護(hù)站內(nèi)防爆區(qū)域(含壓縮機(jī)房、加氣棚、工藝裝置區(qū)等)按二類(lèi)防雷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),變配電室、站房等按三類(lèi)防雷接地標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。用于日常語(yǔ)音電話通信,依托已建立的電話網(wǎng)絡(luò),有效接入,完成電話通信和傳真業(yè)務(wù)。系統(tǒng)能根據(jù)建筑物的使用功能及安全防范管理的要求,對(duì)必須進(jìn)行視頻安防監(jiān)控的場(chǎng)所、部位、通道等進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的視頻探測(cè)、視頻監(jiān)視、圖像顯示、記錄與回放,具有視頻入侵報(bào)警功能,圖像復(fù)核功能。I/O點(diǎn)回路保護(hù)的抗浪涌器主要的技術(shù)指標(biāo):抗浪涌能力≥80kA(8/20μs)通信接口浪涌器主要的技術(shù)指標(biāo):抗浪涌能力:10kA(8/20μs)。離散數(shù)字量信號(hào)采用阻燃屏蔽控制電纜,絕緣耐壓大于500V,178。計(jì)量裝置遵守GB/T 18603《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》、GB/T 18940《封閉管道中氣體流量的測(cè)量渦輪流量計(jì)》等規(guī)范要求。按如下區(qū)域配置:1)壓縮機(jī)撬 采樣探頭 3套;2)脫水棚 采樣探頭 2套;3)調(diào)壓撬 采樣探頭 2套;4)加氣棚 采樣探頭 4套;采樣探頭采用變送器設(shè)備,適用于天然氣介質(zhì),輸出信號(hào)反應(yīng)1~100%濃度變化過(guò)程;報(bào)警控制主機(jī)支持多路信號(hào)輸入、節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出,處理并分區(qū)顯示各探頭動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),支持聲光報(bào)警功能,報(bào)警輸出設(shè)定值可配置。同時(shí)輸出對(duì)外圍設(shè)備的操作命令。脫水裝置控制PLC控制器采用脫水裝置全部運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警、和微水分析儀等參數(shù),同時(shí)依工藝要求,程序控制裝置啟動(dòng)/停止。站控系統(tǒng)主要設(shè)備配置如下:站控系統(tǒng)軟件監(jiān)控平臺(tái)軟件主要功能:對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理;經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息;監(jiān)控各種工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);對(duì)供電設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控;顯示動(dòng)態(tài)工藝流程;提供人機(jī)對(duì)話的窗口;顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù);顯示報(bào)警一覽表;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理;顯示實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史曲線;數(shù)據(jù)計(jì)算;邏輯控制;聯(lián)鎖保護(hù);緊急停車(chē)(ESD);打印報(bào)警和事件報(bào)告;打印生產(chǎn)報(bào)表;數(shù)據(jù)通信管理;與主控中心通訊,為調(diào)度控制中心提供有關(guān)數(shù)據(jù);接受并執(zhí)行調(diào)度控制中心下達(dá)的命令等;全開(kāi)放式設(shè)計(jì);使用Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)。但是CNG母站的ESD控制納入分輸站控制統(tǒng)一控制,數(shù)據(jù)通訊包括:硬件連線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和IP/MODBUS數(shù)字通訊傳輸。 自控水平監(jiān)控的主要目的是監(jiān)控天然氣場(chǎng)站設(shè)備及系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,以保證天然氣供氣需求和安全。 儀表自動(dòng)化 設(shè)計(jì)原則結(jié)合我國(guó)國(guó)情,盡量采用世界先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,使設(shè)計(jì)體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、符合環(huán)保要求。通過(guò)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)完成冷卻。天然氣脫水采用雙塔工藝,兩塔輪流交替,4A分子篩吸附脫水。罩棚邊緣與加油機(jī)或加氣機(jī)的平面距離不宜小于2m。除壓縮機(jī)外,生產(chǎn)區(qū)內(nèi)其他設(shè)施盡量緊湊布置。(5) 盡量節(jié)省用地和少占良田。(4) 基本物理化學(xué)參數(shù)本設(shè)計(jì)中天然氣為干燥天然氣,主要組分為甲烷,其主要的物理化學(xué)性質(zhì)參數(shù)如下:1) 標(biāo)況密度:2) 相對(duì)密度:3) 臨界壓力(絕):4) 臨界溫度:5) 粘度: 設(shè)計(jì)依據(jù)與原始參數(shù) 設(shè)計(jì)依據(jù)《臨夏市CNG母站工藝設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 氣質(zhì)參數(shù)(1) 已知參數(shù)天然氣氣質(zhì),體積百分?jǐn)?shù): 天然氣氣質(zhì)參數(shù)組分體積百分?jǐn)?shù)CH4% C2H6% C3H8%iCiH10%CO2% (N2+He)%H2S1mg/m3總硫低位熱值:34MJ/m3烴露點(diǎn):15℃,水露點(diǎn):15℃,(2)設(shè)計(jì)參數(shù) 1)天然氣進(jìn)站壓力:~;設(shè)計(jì)壓力取4MPa。中國(guó)天然氣資源較豐富,天然氣探明儲(chǔ)量3萬(wàn)億立方米,探明程度僅為18%。90年代四川省開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)CNG加氣站。天然氣燃燒完全,無(wú)積碳,燃燒產(chǎn)物為氣態(tài),燃燒運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音小,從而減少了氣阻和爆震,使發(fā)動(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)。 pressor。摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視,天然氣的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。關(guān)鍵詞:CNG加氣母站;壓縮機(jī);天然氣;分子篩脫水AbstractWith the economic development of our country, much more attention has attached to environmental protection. The application of natural gas is being more and more widely. Compared with petroleum, as a kind of motor fuel, natural gas has its own advantages on safety and economy, and it is environmental friendly. Furthermore, CNG resource is rich while its transportation is cheap. Though CNG is slightly inferior to petroleum on dynamic performance, it can fully meet the requirements of road transportation, reduce transportation costs, and improve economic efficiency. As mentioned above, CNG will be a emphasized and remended fuel.The main function of a CNG base station is to accept pipeline gas from upstream to measurement, pressure regulation, and filtering. Then the gas goes to the horizontal separator for the initial dehydration, so that the dew point meets the requirements of GB180472000. Then the gas enters the pressor, pressed to 25MPa. Then the gas is dehydrated again in the molecular sieve. After these treatments, the qualified gas is stored in storage wells. When refilling a CNG trailer or a CNG vehicle, the gas goes through a gas column or a filling machine to car gas cylinders.This design has finished the process design of Linxia CNG base station under the national standards, design content includes: selection and calculation of equipment, a process flow diagram of the CNG base station and equipment layout. Keywords: CNG base station。(2) 天然氣燃料大幅度降低了汽車(chē)的運(yùn)行費(fèi)用,節(jié)約汽車(chē)所有者的使用成本(3) 天然氣燃料可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,降低維修費(fèi)用。80年代,四川省開(kāi)始進(jìn)行CNG加氣站和CNG汽車(chē)的試點(diǎn),并取得成功。中國(guó)CNG汽車(chē)要得到大發(fā)展,離不開(kāi)氣源和網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)?;募託饩W(wǎng)點(diǎn)保障。伴隨國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量的逐年攀升和大規(guī)模引進(jìn)境外天然氣項(xiàng)目的順利實(shí)施,以及加氣站的大規(guī)模建設(shè),CNG供應(yīng)安全保障體系將得到強(qiáng)化,中國(guó)CNG汽車(chē)市場(chǎng)正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。符合國(guó)家二類(lèi)氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),滿足車(chē)用天然氣要求,不需進(jìn)行脫硫處理。(4) 站址應(yīng)盡量靠近城市市政設(shè)施服務(wù)系統(tǒng)如供電、給排水、通信等。加氣區(qū)包括加氣棚、加氣島等;生產(chǎn)區(qū)包括脫水、緩沖、壓