مدلسازی عملکرد ایستگاه تقویت فشار گاز در نقطه طرح و خارج از نقطه طرح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله مدلسازی عملکرد توربوکمپرسورهای یک ایستگاه تقویت فشار گاز در نقطه طرح و خارج از نقطه طرح انجام شده است، بدین صورت که ابتدا خواص عملکردی ایستگاه در نقطه ی طراحی تعیین شده، سپس با تغییر خواص فیزیکی گاز ورودی و همچنین تغییر خواص عملکردی دستگاه های به کار رفته، با استفاده از منحنی های مشخصه، عملکرد خارج از نقطه ی طرح ایستگاه بررسی و مدلسازی شده است. برای انجام این مدلسازی از دو نرم افزار متلب و اسپن هایسیس به طور موازی استفاده شده است تا بتوان مقایسه ای میان کدهای نوشته شده در نرم افزار متلب و نتایج حاصله از نرم افزار اَسپن هایسیس انجام داد. پس از انجام مدلسازی نقاط کاری ایستگاه مشخص شده‌اند. با مشخص کردن محل قرارگیری این نقاط بر روی منحنی مشخصه اجزای ایستگاه، محدودهی تعادل کاری ایستگاه ترسیم می‌شود، بدین صورت که اگر ایستگاه در شرایطی کار کند که به این محدوده کاری نزدیک باشد، راندمان بهتری خواهد داشت و دچار مشکلاتی از قبیل سِرج نیز نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Modeling of a Gas Pressure Increasing Station's Performance at the Design and off-Design Points

نویسندگان [English]

  • H. Parsa 1
  • A. Ziaee Shahraki 2
  • N. Montazerin 1
1 Mechanical Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Mechanical Engineering Department, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper modeling of the turbocompressors of a gas pressure increasing station has been done at the design point and out of the design point. First the performance characteristics of the station have to be determined, after that with changing the physical properties of the inlet gas and changing the performance characteristics of the used setups with usage of their characteristic curves, the out of the design point modeling and analyses is done. To do this modeling, MATLAB and Aspen HYSYS softwares have been used parallelly. Thus the results of the codes that have been written in MATLAB software can be compared with the Aspen HYSYS software results. After the modeling is done working points of the station are determined. By determining the position of working points on the characteristic curves of the station setups, the equilibrium working range of the station is achieved. Thus in practice if the station's working point is near to this range, the efficiency of the station will be higher and problems like surge will not occur.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gas pressure increasing station
  • design point
  • out of the design point
  • gas turbocompressor
  • Aspen HYSYS software

مراجع

[1] Karderi, H., “introduction of Gas Pressure Increasing Station”, training and development staffing of National Iranian Gas Company, 2004. (in Persian)
[2] Pinelli, M., A. Mazzi and G. Russo, “Arrangement and Optimization Turbocompressors in an Off-Shore Natural Gas Extraction Station”, ASME Turbo Expo: Power for Land, Sea and Air, 4 (2005): 267-274.
[3] Botros, K. K., “Single Versus Dual Recycle System Dynamic of High Pressure Ration, Low Inertia Centrifugal Compressor Stations”, Journal of Engineering for Gas  Turbines and Power, 133 (2011).
[4] Kostowski, W., J. Kalina, P. Bargiel and P. Szuflenski, “Energy and Exergy Recovery in a Natural Gas Compressor Station – A Technical and Economic Analysis”, Energy Conversion and Management, 104 (2015): 17-31.
[5] Xenos, D. P., E. Lunde and N. F. Thornhill, “Optimal Operation and Maintenance of Gas Compressor Stations: An Integrated Framework Applied to a Large-Scale Industrial Case”, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 138 (2016).
[6] Fardad, A., Sanaye, S., Alinia-Kashani, A., “Modeling and design optimization of natural gas transmission networks and locating Compressor Station by genetic algorithms”, 7th National Energy Congress, 2009. (in Persian)
[7] Fanaei, M., Poorfatollah, R. and Vahidi, M., “Dynamic simulation of gas transfer pipelines”, 12th National Iranian Chemical Engineering Congress, 2008, (in Persian)
[8] Razaghi, M., “Thermodynamically and Dynamically Modeling of Gas Compression Station”. MS Thesis, Iran University of Science and Technology, 2011.(In Persian)
[9] Ludwig, Ernest E., "Applied Process Design for chemical and petrochemical Plant", 3, Third Edition, 2002.
[10] Nordstrom, L., "Construction of a Simulator for the Siemens Gas Turbine SGT-600", Linköping 2005.
[11] Montazerin, N., “Turbomachinery”, Amirkabir University of Technology Press, First Edition, 1999. (in Persian)
[12] Sonntag, E., C. Borgnakke and G. J. Van wylen,"Fundamentals of Thermodynamics", Sixth Edition, 2002.
[13] Cengel, Y. A., M. A. Boles, "Thermodynamics, an Engineering Approach", Seventh Edition, 2011.
[14] Cohen, H.; G. F. C. Rogers and H. I. H. Saravanamuttoo;“Gas Turbine Theory”, 4th Edition, Longman Group, 1995.
[15] Akbari, I. and Sabzali, Z., “Practical reference for HYSYS”, Negarandeh Danesh Press, Tehran, Second Edition, 2012. (in Persian)
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
دوره 49، شماره 1
اردیبهشت 1396
صفحه 113-126

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار