Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Tính toán lựa chọn thiết bị công nghệ

2 Tính toán lựa chọn thiết bị công nghệ

Tải bản đầy đủ - 0trang

LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



N2

CO2

Methane

Ethane

Propane

i-Butane

n-Butane

i-Pentane

n-Pentane

C6*+

H2O (g/m3)

Tổng



0.3254

2.9280

87.600

4.9130

2.4340

0.6940

0.5800

0.1960

0.1280

0.1796

0.0220

100.00



Nguồn khí cung cấp cho nhà máy CNG Nhơn Trạch được lấy từ nguồn

khí của đường ống dẫn khí Phú Mỹ - Hồ Chí Minh

4.2.2 Các thơng số mơi trường

-



Nhiệt độ mơi trường khơng khí: từ 18 đến 380C



-



Nhiệt độ của đất: trung bình 210C



-



Độ ẩm: trung bình 85%



4.2.3 Tính tốn lựa chọn kích thước đường ống





Phương pháp áp dụng



Theo tiêu chuẩn Norsok và ASME B31.8 lựa chọn kích thước ống dựa vào các

điều kiện sau đây:

-



Vận tốc lớn nhất cho phép trong ống không vượt quá 100 ft/s (30,5 m/s).



-



Tổn thất áp suất lớn nhất cho phép trên 100 m ống không vượt quá giới hạn cho

phép theo bảng sau ((*) P Áp suất vận hành):



Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Trang 8



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



Áp suất vận hành (barg)



Tổn thất áp suất (bar/100 m)



0 tới 35



0,001 tới 0,11



35 tới 138



0,11 tới 0,27



>= 138



P/500 (*)



Cơng thức tính vận tốc dòng khí trong ống như sau:

V 



4 Q

 d 2



Trong đó:

V



-Vận tốc dòng khí trong ống, m/s



d



- Đường kính trong của ống, m



Q



- Lưu lượng khí, m3/s



Cơng thức tính tổn thất áp suất :

Theo cơng thức của Darcy (Engineering Data Book) thì tổn thất áp suất được

tính theo cơng thức:

P100 



W 2  62530 100  f 





 

d5





Với: f là hệ số ma sát

 8 12



1

f 2 

 

1 .5 

 C1  C 2  

 Re 



0.0833x 4











1



C1  2.457 ln 

0. 9





 7 





  0.27 



d

  Re 





 37530 

C 2 



 Re 



Re 



Tài liệu số: 302020-01-RP-001







 









16



16



dxVx



Trang 9



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



Trong đó:

W



- Lưu lượng, kg/h



f



- Hệ số ma sát



P100 - Tổn thất áp suất, kPa/100m







L



- Chiều dài ống, m



Z



- Tỷ số nén của khí



d



- Đường kính trong của ống, mm



ρ



- Khối lượng riêng của khí, kg/m3



ε



- Độ nhám của vật liệu ống, mm



Re



- Chuẩn số Reynold



Kết quả tính tốn kích thước đường ống



Kích

thước



TT.

Khu vực

1

2

3

4



Đường ống chính

Đường ống trước máy nén

Đường ống sau máy nén

Đường ống khí điều khiển



6"

3"

1"

1”



Điều kiện thiết

kế

Áp

Nhiệt

suất

độ

o

(barg)

C

71

-10/65

71

-10/65

262,5

-10/75

13,5

-10/65



Điều kiện vận

hành

Nhiệt

Áp suất

độ

o

(barg)

C

40-71

35

40

35

250

45

7

35



Chi tiết xem trong bảng tính tốn lựa chọn đường ống và phân tích thủy lực

đường ống, phụ lục A: Tính tốn lựa chọn kích thước đường ống.

4.2.4 Thiết bị lọc khí đầu vào (Filter)

Cơng thức áp dụng:

D *V * 



4*Q

V

 * D2



Re 



a 



M w * Pa

(8,314 * (Ta  273) * Z

Al  * D * L



Trong đó:

Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Trang 10



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



W



- Lưu lượng, kg/h



L



- Chiều dài Thiết bị lọc, m



Z



- Tỷ số nén của khí



d



- Đường kính trong của ống, mm



ρa



- Khối lượng riêng của khí, kg/m3



A1



- Tiết diện bề mặt lưới lọc, m2



D



- Đường kính thiết bị lọc, m



Re



- Hệ số Reynold



Tỉ số L/D được lựa chọn nằm trong khoảng từ 2:1 đến 4:1

Kết quả tính tốn thiết bị lọc xem trong bảng tính tốn thiết bị lọc khí – Phụ lục

B: Tính tốn lựa chon kích thước thiết bị lọc.

4.2.5 Tính tốn lựa chọn cụm máy nén khí CNG

a.



Tính tốn q trình chiết nạp

Giai đoạn 1: Cơng suất 50 triệu Sm3/năm





Số ngày hoạt động trong 1 năm của nhà máy là: 350 ngày







Số giờ hoạt động trong 1 ngày của nhà máy là: 16 giờ







Do đó, ta tính được công suất nhà máy trong 1 giờ là:

Q1 



50.000.000

 8.928 Sm3/h

350*16



Do đó, số máy nén hoạt động đồng thời là:

n1 



8.928

 3.08 �3 máy.

2.900



Số máy nén lựa chọn giai đoạn 1 là 4 máy (3 làm việc, 1 dự phòng). Công suất

máy nén chọn từ 2500 (normal) đến 2900 (max) sm3/h

Công suất nhà máy tối đa khi 3 máy hoạt động đồng thời là

Q1t =2.900*3 = 8.700 Sm3/h

Do mỗi máy cần 1 trụ nạp, thêm 02 cần dự phòng do vậy sẽ cần 06 trụ nạp

Thời gian nạp đầy 1 xe 20ft là:

Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Trang 11



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



t



3.812

1,6 giờ, tính cả thời gian chuẩn bị là 1,8 giờ.

2.398



Tương tự, thời gian nạp đầy 1 xe 40ft, 34,2 m3 ở 250 bar là: 3,2 giờ, Tính cả thời

gian chuẩn bị là 3,4 giờ.

Như vậy, mỗi ngày làm việc 16h, mỗi máy nén sẽ nạp được 8,8 xe 20ft hoặc 4,7

xe 40ft

Giai đoạn 2: Tổng công suất 120 triệu Sm3/năm

-



Số ngày hoạt động trong 1 năm của nhà máy là: 350 ngày (15 ngày bảo

dưỡng vận hành)



-



Số giờ hoạt động trong 1 ngày của nhà máy là: 16 giờ



-



Do đó, ta tính được công suất nhà máy trong 1 giờ là:

Q2 



120.000.000

 21.429 Sm3/h

350*16



Khi chọn máy nén loại 2.500 - 2.900 Sm3/h thì số máy nén cần thiết là

n2 



21.429

 7, 4 �8 máy.

2.900



Lựa chọn 10 máy nén trong đó 8 máy làm việc và 2 máy dự phòng.

Cơng suất nhà máy tối đa khi 10 máy hoạt động đồng thời là:

Q2t =2.900*10 = 29.000 Sm3/h

Số trụ nạp 15 trụ, giai đoạn 2 lắp đặt bổ sung thêm 9 trụ nạp.

b.



Tính tốn cơng suất nén thuỷ lực cho máy nén

Kết quả tính toán máy nén CNG được thể hiện như sau:

-



Số lượng giai đoạn 1 đề xuất đầu tư 4 máy (3 làm việc, 1 dự phòng)



-



Giai đoạn sau lắp đặt thêm 6 máy nén CNG, nâng tổng số máy nén hai

giai đoạn lên 10 (trong đó 8 máy làm việc, 2 máy dự phòng)



-



Cơng suất: 2.500 – 2.900 m3/h



-



Loại máy nén: pittong, 3 cấp



Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Trang 12



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



-



Áp suất đầu vào: khoảng 40 barg



-



Áp suất đầu ra: 250 barg (max)



-



Công suất nén: 245 kW/máy (max., từ kết quả chạy mô phỏng Hysys 7.1)



-



Làm mát: khơng khí/nước (sẽ được cập nhật trong giai đoạn sau)



Chi tiết máy nén khí CNG xem trong bảng mơ phỏng máy nén khí CNG, tài liệu

số 302020-01-RP-002

4.2.6 Tính tốn khối lượng khí trong xe bồn

Loại Tube CNG 20 ft (vật liệu Composite):

-



Thể tích nước: 17 m³



-



Khối lượng chứa khí (khối lượng riêng CNG ρ250=219 kg/m3):

219*17=3725 kg



-



Áp suất hoạt động: 250 bar



Loại Tube CNG 40 ft (vật liệu Composite):

-



Thể tích nước: 34 m³



-



Khối lượng chứa khí (khối lượng riêng CNG ρ250=219 kg/m3):

34*219=7450 kg



-



Áp suất hoạt động: 250 bar (max)



4.2.7 Tính tốn van bảo vệ q áp (Pressure Safety Valve)

Phương pháp áp dụng tính tốn các van bảo vệ q áp PSV được tính tốn theo

tiêu chuẩn API 250, API 251.

Các thông số đầu vào được lấy từ tài liệu tính tốn kích thước đường ống (line

sizing), thiết bị (filter sizing), tài liệu báo cáo mô phỏng.

Kết quả tính tốn PSV như sau:

Tên

PSV 101/102

PSV 104

Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Loại



Kích thước



D

D



1D2

1D2



Lưu lượng xả

kg/h

971

971

Trang 13



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



PSV

201/202/203/204



D



½ D1



16386



Chi tiết xem trong bảng tính tốn lựa chọn van bảo vệ q áp, phụ lục C:Tính

tốn lựa chọn van an tồn.

4.2.8 Tính tốn lựa chọn thiết bị đo lưu lượng

a.



Công thức áp dụng

Lưu lượng khí qua thiết bị đo lưu lượng được tính theo cơng thức sau:

Qa 



Q ' n * n

a



Trong đó:

Qa



- lưu lượng khí thực qua thiết bị, m3/h



Qn’



- Lưu lượng khí tại điều kiên thơng thường, Nm3/s



ρn



- Tỷ trọng khí tại điều kiện thơng thường, kg/m3



ρa



- Tỷ trọng khí thực, kg/m3



Tỷ trọng khí được tính tốn theo cơng thức sau:





Trong đó:



b.



MW * P

R *T * Z



Mw



- Khối lượng phân tử khí,



P



- Áp suất khí, bar



R



- Hằng số khí, 8,314



T



- Nhiệt độ khí, oC



Z



- Hệ số nén



Kết quả tính tốn lựa chọn

Lựa chọn kích thước thiết bị đo lưu lượng dựa trên lưu lượng khí thực tính tốn

qua thiết bị và theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.

Kết quả tính tốn được thể hiện trong bảng sau:



Lưu lượng tiêu chuẩn, Sm3/giờ

(min./max.)

Lưu lượng thực, m3/giờ(min./max.)

Tài liệu số: 302020-01-RP-001



2500



36250



66



965

Trang 14



LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH

“NHÀ MÁY CNG NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI”

THUYẾT MINH TÍNH TỐN PHẦN CƠNG NGHỆ



Trên cơ sở tham khảo thông số của các hãng sản xuất, lựa chọn kích thước cho

thiết bị đo lưu lượng 6”.

Chi tiết xem trong bảng tính tốn lựa chọn thiết bị đo lưu lượng, phụ lục D: Tính

tốn lựa chọn thiết bị đo lưu lượng loại turbine.

5.



PHẦN PHỤ LỤC

Các bảng tính tốn phần công nghệ:

Appendix A: LINE SIZING SPREADSHEET

Appendix B: FILTER SIZING SPREADSHEET

Appendix C: PSV SIZING SPREADSHEET

Appendix D: TURBINE FLOWMETER SIZING SPREADSHEET

Appendix E: INSTRUMENT AIR PACKAGE SIZING SPREADSHEET



Tài liệu số: 302020-01-RP-001



Trang 15



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Tính toán lựa chọn thiết bị công nghệ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×