CNG实用工艺计算书
cng工艺流程
cng工艺流程CNG是压缩天然气的简称，是一种清洁、高效的燃料，被广泛应用于汽车燃料和工业用气。
CNG工艺流程是将天然气经过一系列的处理和压缩，最终变成高压气体以便存储和使用的过程。
下面将介绍CNG工艺流程的具体步骤。
首先，CNG的原料是天然气，包括甲烷、乙烷、丙烷等组分。
天然气会经过一个分离步骤，将其中的杂质和其他成分去除，以便获得高质量的CNG。
分离步骤一般包括粗提、除酸、旁烃和脱硫等几个阶段，通过各种化学和物理处理方法将天然气中的杂质和其他组分分离出来。
接下来，原料天然气将经过加压处理，以便将气体压缩成高压气体。
高压压缩机是在这一步骤中常用的设备，它将气体压缩到几百甚至上千个大气压，以便储存和使用。
高压气体有助于提高气体的储存密度和能量效率。
在压缩之后，CNG还需要通过一系列的处理步骤进一步提升质量和纯度。
这包括除水、除气体杂质和涪陵碱洗等处理。
除水步骤是为了防止水分对CNG质量的影响，除去水分可以提高气体的燃烧效率和可用性。
除气体杂质的步骤是为了去除其他气体组分中的杂质，以获得高纯度的CNG。
涪陵碱洗则是通过用涪陵石灰将CNG中的硫化氢等硫化物吸收，以便去除气体中的硫化物。
最后，经过一系列的处理步骤之后，CNG将被储存在高压储气罐中。
高压储气罐通常是由钢材制成，能够承受高压气体的压力。
储气罐的设计要保证气体的安全性和可靠性，以防止发生泄漏或爆炸等危险。
储气罐的容量和数量可以根据实际需求进行调整，以便满足不同用途的需求。
总的来说，CNG工艺流程包括分离、压缩、处理和储存等多个步骤。
这些步骤通过一系列的化学和物理处理方法，将原料天然气转化为高质量的CNG，以便存储和使用。
CNG作为一种清洁和高效的能源，对于环境保护和能源可持续发展具有重要意义。
CNG加气站工艺流程图、高压气地下储气井
CNG加气站工艺流程图:高压气地下储气井施工工艺流程图:健康、安全与环境管理机构图:采用技术规范及标准:1、《汽车加油站气站设计及施工规范》GB50156-20022、《高压气地下储气井》SY/T6535-2002《高压气地下储气井》SY/T6535-2002前言范围规范性引用文件术语结构型式与参数要求验收方法检验规则标志、涂漆(井口装置)附录A (规范性附录)气密性试验压降(因温度变化)计算公式随着车用压缩天然气(CNG)加气站和民用天然气调峰站的大量建设，其储气系统高压气地下储气井也得到广泛应用。
为了更好地利用和规范高压气地下储气井，在原天然气井设计、建造的基础上特制定本标准。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由油气田及管道建设设计专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位：四川省川油天然气科技发展有限公司。
本标准主要起草人：陈立峰、李葵侠、廖晓锋、伍永乔、陈文忠、杨廷志。
1 范围本标准规定了压缩天然气地下储气井(简称储气井)的结构型式、技术要求、验收方法、检验规则及标志、涂漆等。
本标准适用于设计、建造、验收及检验公称压力25MPa(表压)、公称容积为1m3～10m3的储气井。
按本标准建造的储气井适用于符合GB 180417《车用压缩天然气》规定的天然气的储存。
其它用途及非腐蚀性气体可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 18047—2000 车用压缩天然气SY 0466—97 天然气集输管道施工及验收规范SY/T 5127—2002 井口装置和采油树规范SY/T 5412—1996 下套管作业规程SY/T 544．7—92 油井管无损检测方法超声测厚SY/T 5587．8—93 油水井常规修井作业找串、封串、验串作业规程SHJ 22—90 石油化工企业设备与管道涂料防腐蚀设计与施工规范API Spec 5CT3 术语下列术语和定义适用于本标准。
母站CNG完全成本测算说明
母站CNG成本费用测算说明以每年330个工作日为基础进行测算一、购气成本管道气购气成本为：1.46×1.1÷1.13+0.56×0.93=1.9420（元/Nm3）二、税费CNG售价按2.9元/Nm3估算。
①增值税附加按实交增值税的12%计提，电成本按0.07元/Nm3：【2.9÷1.13×0.13-（2.166-1.9420）-0.07×0.17】×12% =0.0117（元/Nm3）②河道维护费等按收入的1‰计提：2.9÷1.13×1‰=0.0026（元/Nm3）③印花税:按收入的0.5‰估算：2.9÷1.13×0.5‰=0.0013（元/Nm3）①+②+③=0.0117+0.0026+0.0013=0.0156（元/Nm3）三、压缩费用CNG母站的压缩费用随日产量和进气压力的变化而变化，压缩费用由以下十项成本费用构成：（一）生产电费1.压缩机主电机额定功率为355kW，进气压力不同，轴功率不同。
2.单台机组辅助设备功率见下表。
辅助功率按80%计算：26.4kW×80%=21kW。
3.按进气温度14℃，加注温度≤45℃测算。
4.排气压力按25.0 MPaG测算。
5.不同进气压力下的压缩机排量和轴功率数值采自三机厂。
6.脱水撬块额定功率51kW,实际脱水功率按与压缩机匹配计算。
7.总功率=轴功率+辅助功率+脱水功率；耗电量=总功率×1小时÷压缩机排量；电费=耗电量×电成本。
8.电成本按0.6277元/kW·h计算。
不同进气压力条件下的生产电费见下表（不含变压器容量费）（二）人工费盘锦CNG母站人员配置表共计42人。
其中：门卫、保洁、厨师4人，年均费用3万元/人；其余38人年均费用13万元/人，共计506万元。
人工费分摊：人工费=506÷330÷日产量=1.5333÷日产量人工费计算值见分项费用表。
燃气设计计算书
第一章 燃气规模计算一、近期规模计算1.燃气小时计算流量的确定设计采用不均匀系数法计算燃气小时流量，适用于城镇燃气分配管道计算流量，对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。
计算公式如下：Q h ＝（1／n ）·Q a式中：Q h — 燃气小时计算流量（m 3／h ）；Q a — 年燃气用量（m 3／a ）；n —燃气最大负荷利用小时数（h ）；其值 n ＝（365×24）／K m K d K hK m —月高峰系数。
计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；K d —日高峰系数。
计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；K h —小时高峰系数。
计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比；居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。
当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。
月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取2.2～3.2。
本次计算取Q a =567.26万m3，K m =1.2,K d =1.1,K h =2.7。
经计算得n=（365×24）/（1.2×1.1×2.7）=2457.9，Q h =（1/2457.7）×567.26×104=2307.9m 3/h2.高峰期日平均气量的确定考虑天然气取暖情况下，该地区高峰用气时间为11、12、1、2月，平峰用气时间为3～10月。
经比较分析确定12月份为用气量最大月份，占全年总用气量22.39%。
因此的高峰期日平均气量为：Q md =Q a ×22.39%÷30=42337m3（气态）换算成液态天然气：Q md =42337÷600=70.6m3（液态）3.运输时间的确定初步设计天然气由北京运往常宁市，总里程为3600公里，根据相关规范，平均车速为60公里，每天行车时间为10小时。
L-CNG工艺流程及主要设备
L-CNG工艺流程及主要设备
一、工艺流程
L-CNG加气工艺是将低温(-162℃～-137℃) 、低压(0.4～0.8MPa)的LNG转变成常温、高压(25MPa) 的天然气，然后将压缩天然气（CNG）经程序控制盘输送至储气设施或直接经加气机加注给汽车。
其主要设备包括：LNG储罐、LNG 高压柱塞泵、高压空温式气化器、CNG储气瓶组、加气机和程序控制盘等。
二、主要设备
LNG、L-CNG加气站，设计规模为20000Nm3/d。
主要设备包括1台60m3LNG卧式储罐、1套LNG泵撬（含1台LNG潜液泵，1台卸车（储罐）增压器，1台EAG加热器）、1套LCNG 泵撬（含2台高压柱塞泵、2台高压气化器、1台高压EAG 加热器、1台顺序控制盘）、1组储气瓶组、1台LNG加气机、2台CNG加气机。
L-CNG加气站主要设备一览表。
CNG高压压力计算书
一、滤筒壁厚计算[]*25808.0322137125P D mm P δσφ⨯===-⨯⨯-():25P MPa MPa -额定工作压力 ():80D mm mm -筒体内径1φφ-=焊缝系数:取即可[][]137MPa σσ=-材料许用应力:实际滤筒设计中最小壁厚，8min 809.19.2d mm δδ-==> 故设计合理。
二、滤杯底部厚度计算456D mm = 滤杯底部内径520b MPa σ= 材料强度25e P MPa = 额定工作压力取3b n =平安系数125t mm =滤杯底部实际厚度滤杯底部厚度140.433*0.433569.225r t D mm ==⨯=< 故设计合理。
三、滤筒直径变处“B ”处强度计算 ①“B ”处边缘力计算212.1t mm = “B ”处壁厚 281.8D mm = “B ”处内径22246.952D t R mm +==“B ”处的中径半径10.05b mmβ==修正系数（1/mm ）X “B ”处处距离底面距离厚度中间的长度140r mm = 内半径 22310*254051088e p r F N⨯===⨯那么“B ”处边缘力b F 为：()()()*0*sin *cos *292.5c x b c c F F e c x N βββ-=+=⎡⎤⎣⎦②“B ”处边缘力产生的应力212.1t mm = “B ”处壁厚10.3μ= 泊松比 3226*11.99bF MPa t σ==“B ”处表面轴向应力 413* 3.60MPa σμσ== “B ”处表面周向应力③边缘力在“B ”处产生的最大周向应力223max22*** 5.67b b F R MPa t βσ==④“B ”处内部压力产生的主应力由于壁厚大于内径的1/10，主应力按以下公式计算：153R mm = “B ”处外半径140.9r mm = “B ”处内半径 1_11.30b B R K r == 轴向应力：3_2_36.231e axial b B P MPa K σ==-周向应力：2_4_2_1*97.461b B circu e b BK P MPa Kσ+==-径向应力：5_25radial e P MPa σ=-=- ⑤“B ”处内部产生的切应力 最大切应力：4_5_max_61.232circu radialB MPa σσ-Γ==⑥“B ”处的合成应力周向合成应力：_43max 4_106.73x B circu MPa σσσσ=++= 轴向合成应力：_33_48.22y B axial MPa σσσ=+= 合成切应力：_max_61.23xy B B MPa Γ=Γ= ⑦“B ”处的计算应力___145.342x B y Bc B MPa σσσ+==⑧“B ”处的强度校核 平安系数：__ 3.58 1.5bb actual Bc Bn σσ-==>四、上壳体转角切点“C ”处强度计算 ①“C ”处边缘力397.648.82r mm ==内半径 2233*2548.87.441088e c P r F N ⨯===⨯②“C ”处边缘力产生的应力312897.615.22t mm -==“C ”处壁厚 10.3μ= 泊松比 1236193.21eF MPa t σ==“C 处表面轴向力”211*57.96MPa σμσ== “C ”处表面周向力()356.42c cD t R mm+==“C ”处壁厚中径半径10.04c mmβ==修正系数(1/mm)③边缘力在“C ”处产生的最大周向应力22max32***88.34c c c F R MPa t βσ==“C ”处内部压应力计算由于“C ”壁厚大于内半径的1/10，主应力按以下公式计算：564R mm = “C ”处外半径 5_564 1.3148.8b c R K r === 轴向应力：1_2_34.721e axial b c P MPa K σ==-周向应力：2_2_2_1*94.251b c circu e b cK P MPa Kσ+==-径向应力：3_25radial e P MPa σ=-=- ⑤内部应力产生切应力 最大切应力：2_3_max _59.632circu radialc MPa σσ-Γ==⑥“C ”处的合成应力周向合成应力22max 2240.55x circu MPa σσσσ-=++= 轴向合成应力11_227.93y axial MPa σσσ=+= 合成切应力_max _59.63xy c c MPa Γ=Γ= 计算应力：x _294.22yc c MPa σσσ+==⑦强度校核___5201.77 1.5294.2b b actualc c c n σσ===>五、“D ”处螺纹连接强度计算螺纹牙间距负荷处于不均匀散布状态。
cng工艺流程图
cng工艺流程图CNG，即压缩天然气，是一种清洁和绿色能源，广泛用于交通运输、工业和家庭供暖等领域。
下面是CNG工艺的流程图和详细解释。
CNG的工艺流程主要包括天然气提纯、压缩和储存。
首先，天然气提纯。
CNG是由天然气经过一系列的净化步骤得到的。
天然气中含有沉积物、水分和其他杂质，需要被去除。
首先，通过一个过滤器去除大颗粒的杂质。
然后，将天然气通过一个脱硫器，去除硫化氢等有害气体。
接下来，通过一个水分分离器，去除水分，因为水分会对CNG的储存和使用造成影响。
在天然气提纯之后，就是压缩的步骤。
压缩是将天然气压缩成高压气体的过程。
压缩的目的是将天然气的体积尽可能小，以便储存和运输。
首先，天然气通过一个压缩机，被压缩到较高的压力。
然后，通过一个冷却器，将压缩后的气体冷却，以便进一步减小体积。
最后，通过一个储气罐，将压缩和冷却后的气体储存起来。
储存是CNG工艺的最后一步。
储气罐是用于储存CNG的设备。
首先，需要在储气罐中建立一定的储气压力，以确保气体的稳定储存。
然后，将压缩和冷却后的气体通过管道系统输送到储气罐中。
储气罐需要具备一定的安全措施，以防止气体泄漏和事故。
例如，储气罐需要具备防爆装置，以确保在储气罐内部发生爆炸时，不会对外部环境造成损害。
总结起来，CNG工艺流程包括天然气提纯、压缩和储存三个主要步骤。
通过天然气提纯，可以去除天然气中的杂质、水分和有害气体。
通过压缩，可以将天然气的体积减小，以便储存和运输。
最后，通过储存，可以将压缩和冷却后的气体储存起来，并确保储气罐的安全。
这些步骤是CNG工艺实现清洁和绿色能源的重要环节。
CNG实用工艺计算书
东平**能源有限公司CNG加气子站工程工艺计算书审定复核设计设计公司二O一四年二月一、工程简介本项目为**有限公司CNG加气子站工程，位于**省道南侧预留建筑用地，总4464m²（约6.7 亩），设计供气能力为1.0万Nm³/d。
加气站总建筑占地面积为602.56m²，总建筑面积为602.56m²，其中站房为154.8m²，辅助用房为86.4 m²，加气罩棚为240.0m²。
站内主要配置额定排量为1000Nm³/h 的压缩机2台（一开一备）、4000Nm³/h 的卸气柱1台、储气井三口（2m ³*3个）、1m³的污水罐1台，2～40Nm³/min的加气机2台。
设计定员12人。
二、设备选型1．压缩机加气站设计规模1.0万Nm3/日。
按正常情况考虑，本站有效加气时间为10～12小时/天，则要求压缩机小时总排量为840～1000 Nm3/时。
本项目设置2台CNG压缩机（一开一备）。
其设计参数如见下表：压缩机设备参数表2-序号项目技术参数备注1 数量2台一开一备2 机组名称CNG 橇装压缩机3 压缩级数二级4 控制方式自动5 工作介质天然气6 吸气压力 3.0MPa～20MPa（表压）7 排气压力25MPa8 额定功率75kw9 平均排气量1000Nm3/h10 传动方式弹性连轴器直接驱动11 进气温度≤30℃12 排气温度不高于环境15℃13 润滑方式无油润滑结构，强制少油润滑14 冷却方式风冷15 安装方式整体橇装2．加气机根据本站设计规模及加气区布置，设置2台加气机即可满足本站工艺设计要求。
本项目选用加气机两台，其主要技术参数见下表。
加气机参数表表2-2序号项目技术参数备注1 台数 22 额定工作压力20MPa3 最大工作压力25MPa4 设计压力27.5MPa5 耐压强度37.5MPa6 最大流量40Nm3/min7 计量精度±0.5%8 环境温度-45℃～+50℃9 单次计量范围0～9999.99 m3或元10 累计计量范围0～9999.99 m3或元11 单价预制范围0.01～99.99 元/m312 密度预制范围0.0001～0.999913 读数最小分度0.01 m3；0.01 元值14 电源220V±15%50HZ±1Hz15 功率<200W16 管线Φ14X217 计量方式自动计量带夜光显示18 防爆等级ExdemibⅡAT419 质量流量计进口产品并带有温度传感器进行补偿3．卸气柱根据本站设计规模及站区布置，设置1台卸气柱即可满足本站工艺设计要求。
天然气压缩机计算书
第一部分 热力计算一、 初始条件1. 排气量： Q N =20Nm 3/min2. 压缩介质： 天然气气体组分：CH 4:94%；CO 2:0.467%；N 2:4.019%；C 2H 6:1.514% 3. 相对湿度： ψ=100%4. 吸入压力： P S 0=0.4 MPa 绝对压力5. 排出压力： P d 0=25.1 MPa 绝对压力6. 大气压力： P 0 =0.1 MPa 绝对压力7. 吸入温度： t S 0=35℃T S 0=308°K8. 排气温度： t d 0=45℃T d 0=318°K9. 压缩机转速： n=740rpm 10. 压缩机行程： S=120mm 11. 压缩机结构型式： D 型 12. 压缩级数： 4级13. 原动机： 低压隔爆异步电机;与压缩机直联 14. 一级排气温度： ≤130℃ 二、 初步结构方案 三、 初始条件换算以下计算压力均为绝对压力 Q= Q N ×P 0×T S 0／P S 0-ψ×P sa ×T 0进气温度状态下的饱和蒸汽压为P sa =0.005622 MPa P 0 =0.1MPa T 0=273°K其余参数详见初始条件..Q= 20×0.1×308／0.4-1×0.005622×273=5.72m 3/min 四、 级数的选择和各级压力要求为四级压缩总压缩比ε0=014S d P P =0.425.1=62.75ε10=ε20=ε30=ε40=475.62=2.8145 求出各级名义压力如下表查各组分气体绝热指数如下：CH 4: 94% K=1.308； CO 2: 0.467% K=1.30 N 2: 4.019% K= 1.40； C 2H 6: 1.514% K=1.19311-K =∑1r i -Ki ＝11.3080.94- ＋1.310.00467- ＋11.40.04019- ＋11.1930.01514- =3.2464得K1=K2=K3=K4=1.308一级进气温度t S1=35℃;考虑回冷不完善;二三四级进气温度取t S2=六、 计算各级排气系数 λH =λV λP λT λg 1. 容积系数λV(1) 相对余隙容积a;取a 1=0.2；a 2=0.2；a 3=0.2；a 4=0.2 (2) 膨胀过程的多变指数m;m 1=1+0.75K-1=1+0.751.308-1=1.231 m 2=1+0.88K-1=1+0.881.308-1=1.271 m 3=m 4= K=1.308 (3) λV1=1－a 1111m ε－1=1－0.2231.112.8145－1=0.736 λV2=1－a 2212m ε－1=1－0.2 271.118145.2－1=0.749λV3=1－a 3313m ε－1=1－0.2308.118145.2－1=0.759λV4=1－a 44140m ε－1=1－0.2 308.111458.2－1=0.7592. 压力系数λP ;取λP1=0.98；λP2=0.99；λP3=1；λP4=13. 温度系数λT ;取λT1=0.96；λT2=0.96；λT3=0.96；λT4=0.964.H d 035℃时饱和蒸汽压P sa1= 0.005622MPa;40℃时饱和蒸汽压P sa2= P sa3= P sa4=0.007374MPa ψp sa1ε1=1×0.005622×2.8145=0.0175> P sa2 则μd 1=1μd2=22021110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0120S S P P = 007374.011258.1005622.014.0⨯-⨯-×4.01258.1=0.992μd3=33031110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0130S S P P = 007374.011686.3005622.014.0⨯-⨯-×4.01686.3=0.988μd4=44041110sa S sa S P P P P ⨯-⨯-ϕϕ×0140S S P P = 007374.01918.8005622.014.0⨯-⨯-×4.0918.8=0.987中间级均无抽气;则μ01=μ02=μ03=μ04=1八、 计算气缸行程容积 V t 0V t10=Q1101λμμd ⋅=5.72×632.011⨯=9.05 m 3/min V t20=Q 2202λμμd ⋅0210S S P P 012S S T T =5.72×656.0992.01⨯×1258.14.0×308313=3.12 m 3/min V t30=Q 3033λμμ⋅0310S S P P 0103S S T T =5.72×678.0988.01⨯×1686.34.0×308313=1.07 m 3/min V t40=Q 4404λμμd ⋅0410S S P P 014S S T T =5.72×687.0987.01⨯×918.84.0×308313=0.375 m 3/min 九、 确定活塞杆直径1.初步确定各级等温度功率N is 和最大功率NN is1=601000·P s10·Q ·ln ε0=601000×0.4×5.72×ln2.8145=39.5KW 因一二三四级压力比相同则N is1=N is2 =N is3= N is4=39.5KW两列等温功率相等;列最大功率N=is is2is1N N η+=6.039.55.93+=132KW其中等温效率ηis 由查表2-9求得..2.确定活塞杆直径根据最大的功率查表2-10;初步选取活塞杆直径为d=60mm.. 十、 计算气缸直径一、二级气缸均为轴侧单作用的轴侧容积;应考虑活塞杆的影响..D 10=20t1V 4d sni+π=20.0617400.129.054+⨯⨯⨯⨯π=0.365m D 20=20t2V 4d sni+π=20.0617400.123.124+⨯⨯⨯⨯π=0.220m三、四级气缸均为盖侧单作用的盖侧容积..D 30=sniπ0t3V 4=17400.121.074⨯⨯⨯⨯π=0.124mD 40=sniπ0t4V 4=17400.120.3754⨯⨯⨯⨯π=0.073m圆整后气缸直径D 1=360㎜、D 2=220㎜、D 1=125㎜、D 2=75㎜十一、 修正各级公称压力和温度1.确定各级实际行程容积V tV t1=()4221d D -π．S ．n=()406.036.022-π ×0.12×740=8.79 m 3/minV t2=()4222d D -π．S ．n=()406.022.022-π ×0.12×740=3.12 m 3/minV t3=423D ⋅π．S ．n=4125.02⨯π×0.12×740=1.09 m 3/minV t4=424D ⋅π．S ．n=4075.02⨯π×0.12×740=0.392 m 3/min2.1.考虑损失后;计算各级气缸内实际压力及压力比;压力损失数值由图2-15查得;计算结果列表如下：十三、 计算轴功率1.实际排气量Q 0 = V t1×λ1=8.79×0.632=5.56 m 3/min2.实际等温功率N is = 601000·P s1·Q 0·ln S d P P=153.4KW3.绝热容积系数λV1＇=1－a 111'1m ε－1=1－0.2231.11037.3－1=0.71λV2＇=1－a 2212'm ε－1=1－0.2 271.113－1=0.712λV3＇=1－a 331'3m ε－1=1－0.2308.11913.2－1=0.747λV4＇=1－a 4414'm ε－1=1－0.2 308.1115.3－1=0.72 4.实际各级指示功率查表得1S Z =0.99; 1d Z =0.99; 2S Z =0.98; 2d Z =0.98; 3S Z =0.96; 3d Z =0.97; 4S Z =0.95; 4d Z =0.97.由于压缩机转速高;取压缩过程指数n i =绝热指数K=1.308.N id1= 601000·P s1·V t1·λv1＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 111)''(--1·1112S d S Z Z Z ⋅+=52.8KWN id2= 601000·P s2·V t2·λv2＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 122)''(--1·2222S d S Z Z Z ⋅+= 50.6KWN id3= 601000·P s3·V t3·λv3＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 133)''(--1·3332S d S Z Z Z ⋅+= 50KWN id4= 601000·P s4·V t4·λv4＇·1-i i n n ·ii nn S d P P 144)''(--1·4442S d S Z Z Z ⋅+=52KW5.总的指示功率N id = N id3+ N id2+ N id3+ N id4=205.4KW十四、 计算轴功率取机械效率ηm =0.85N=midN η=85.04.205=241.6 KW 采用直联传动;传动效率;取ηd =1 N e ＇=16.241=241.6 KW 十五、 选用电动机据电动机额定功率等级;选取电机功率N=280KW功率储备=241.6241.6-802×100%=15.8%满足功率储备为5～15%的要求.. 十六、 计算等温指示效率和等温效率等温指示效率ηis-id =id is N N =4.2054.153=0.747 等温效率ηis =N N is =6.2414.153=0.635第二部分 动力计算一、 绘制各列气体力指示图图纸长度200mm=行程120mm m s =120/200=0.6图纸高度100mm=100000N mp=100000/100=1000N/mm 相对余隙容积a 在图纸上长度Sa 1= a 1×200=0.2×200=40mm Sa 2= a 2×200=0.2×200=40mm Sa 3= a 3×200=0.2×200=40mm Sa 4= a 4×200=0.2×200=40mm n1. 往复运动部件质量根据结构设计可知：连杆部件质量约为m l =40Kg ；十字头部件质量约为m c =25Kg ；两列活塞部件重量大致相等约为m p =70Kg ；往复运动部件总质量m s Ⅰ=m s Ⅱ=0.3×m l +m c =0.3×40+25+70=107Kg 2. 计算惯性力极大、极小值S=120mm; L=360mm; r=S/2=60mm=0.06m; λ= r/L=1/360=0.167 ω=30n⋅π=30740⨯π=77.5m/s两列惯性力极大值相等Ⅰmax =m s ·r ·ω2·1+λ=107×0.06×77.52×1+0.167=45000N45mm 两列惯性力极小值相等Ⅰmin = -m s ·r ·ω2·1 -λ= -107×0.06×77.52×1 -0.167= -32120N32.1mm -3λ·m s ·r ·ω2= -3×0.167×107×0.06×77.52= -19319N19.3mm 3. 列的往复惯性力图：三、 计算往复摩擦力:设定两列的往复摩擦力相等F f =0.6~0.7sn N m id 2100026011⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅η≈0.7×7400.12210002205.46010.851⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6123N6.1mm 四、 列的活塞力图五、 计算各列切向力和法向力 六、 作综合切向力图1.计算旋转摩擦力:设定两列的旋转摩擦力相等F r =0.4~0.3sn N m id πη⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅111000260≈0.3×7400.1210002205.46010.851⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=2924N2.9mm 2.平均切向力Tm=Sm m A Tl ⨯⋅⋅π3.量的总切向曲线与横坐标所包围的面积A ≈21458mm 24.切向力图的长度比例尺m l =lS⋅π=400120⨯π≈0.9425切向力图的力比例尺m T =1000N/mm T m ≈53645N七、 作幅面图和矢量图 △f=5168 mm 2L=m l ·m T ·△f=0.9425×1000×5168/1000＝4871 由热力计算得到的平均切向力为：T m 、=snN mid πη160⋅⋅=7400.120.8511000205.460⨯⨯⨯⨯⨯π≈51972N误差△=mT m T Tm ''-×100%≈3.2% 误差没超过±5%;作图合格八、 计算飞轮矩 GD 2=3600·L/n 2·δ 取δ=1/100 GD 2=3600×7407404871⨯×100=3202.3 N.m 2。
L-CNG工艺及投资估算
L-CNG（压缩天然气）撬装子站
L-CNG（压缩天然气）撬装子站是近年来发展起来的新型子站，它是利用LNG 运输的低成本和CNG（压缩天然气）成熟的车用技术相结合的产物。
LNG运输车将LNG运输到站后卸入站内储罐，通过注塞泵将LNG加压后进入气化器，生成CNG（压缩天然气）后给燃气汽车加气。
通过低温潜液泵，也可直接对LNG燃气汽车进行加气。
L-CNG（压缩天然气）撬装子站的技术参数：加气量在900m3/h。
日加气能力8000-12000m3。
L-CNG（压缩天然气）撬装子站的主要设备及工作参数
a．L-CNG（压缩天然气）子站集成
子站集成的供气规模一般为8000-12000m3/d，子站加气能力一般为900m3/h。
出口设计压力为27.5MPa。
集成中包括一个LNG低温储罐，一台柱塞泵和一台潜液泵，一台高压气化器和一组高压储罐。
b．加气机，一般一到两台双枪加气机，单台流量2～30m3/min。
c．LNG加气机一台。
d．加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。
L-CNG（压缩天然气）站的适应条件：站址周围无城市管网或不在管道气源范围内，周围600公里有LNG气源的情况下，以L-CNG（压缩天然气）子站的灵活性抢占市场。
优点：灵活机动，具有占地少、建设周期短、见效快的特点。
最适合在选址征地困难的情况下同加油站合建，快速抢占市场。
局限性：运行费用高，投资费用较高，受LNG气源条件限制。
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东平**能源有限公司CNG加气子站工程工艺计算书审定复核设计设计公司二O一四年二月一、工程简介本项目为**有限公司CNG加气子站工程，位于**省道南侧预留建筑用地，总4464m ²（约 6.7 亩），设计供气能力为1.0万Nm³/d。
加气站总建筑占地面积为602.56m²，总建筑面积为602.56m²，其中站房为154.8m ²，辅助用房为86.4 m²，加气罩棚为240.0m²。
站内主要配置额定排量为1000Nm³/h 的压缩机2台（一开一备）、4000Nm³/h 的卸气柱1台、储气井三口（2m³*3个）、1m³的污水罐1台，2～40Nm³/min的加气机2台。
设计定员12人。
二、设备选型1．压缩机加气站设计规模1.0万Nm3/日。
按正常情况考虑，本站有效加气时间为10～12小时/天，则要求压缩机小时总排量为840～1000 Nm3/时。
本项目设置2台CNG压缩机（一开一备）。
其设计参数如见下表：压缩机设备参数表 2-序号项目技术参数备注1 数量2台一开一备2 机组名称CNG 橇装压缩机3 压缩级数二级4 控制方式自动5 工作介质天然气6 吸气压力 3.0MPa～20MPa（表压）7 排气压力25MPa8 额定功率75kw9 平均排气量1000Nm3/h10 传动方式弹性连轴器直接驱动11 进气温度≤30℃12 排气温度不高于环境 15℃13 润滑方式无油润滑结构，强制少油润滑14 冷却方式风冷15 安装方式整体橇装2．加气机根据本站设计规模及加气区布置，设置2台加气机即可满足本站工艺设计要求。
本项目选用加气机两台，其主要技术参数见下表。
加气机参数表表2-2序号项目技术参数备注1 台数22 额定工作压力20MPa3 最大工作压力25MPa4 设计压力27.5MPa5 耐压强度37.5MPa6 最大流量40Nm3/min7 计量精度±0.5%8 环境温度-45℃～+50℃9 单次计量范围0～9999.99 m3或元10 累计计量范围0～9999.99 m3或元11 单价预制范围0.01～99.99 元/m312 密度预制范围0.0001～0.999913 读数最小分度0.01 m3；0.01 元值14 电源220V±15%50HZ±1Hz15 功率<200W16 管线Φ14X217 计量方式自动计量带夜光显示18 防爆等级ExdemibⅡAT419 质量流量计进口产品并带有温度传感器进行补偿3．卸气柱根据本站设计规模及站区布置，设置1台卸气柱即可满足本站工艺设计要求。
本项目选用卸气柱一台，其主要技术参数见下表。
卸气柱参数表表2-3项目技术参数备注序号1 台数12 额定工作压力20MPa3 最大工作压力25MPa4 设计压力27.5MPa5 耐压强度37.5MPa6 最大流量40Nm3/min7 计量精度±0.5%8 环境温度-45℃～+50℃9 单次计量范围0～9999.99 m3或元10 累计计量范围0～9999.99 m3或元11 单价预制范围0.01～99.99 元/m312 密度预制范围0.0001～0.999913 读数最小分度值0.01 m3；0.01 元14 电源220V±15%50HZ±1Hz15 功率<200W16 管线Φ14X217 计量方式自动计量带夜光显示18 防爆等级ExdemibⅡAT419 质量流量计进口产品并带有温度传感器进行补偿4.污水罐本工程设置污水罐一台，水容积V=1m³，最高运行压力0.4MPa。
由于CNG罐车运来的压缩天然气比较干净，压缩机长时间使用时会产生少量污水及废油，因此1m³污水罐能够满足正常生产运行要求。
其主要技术参数如下：污水罐主要技术参数表表 2-4序号项目技术参数1 介质天然气2设计压力0.1MPa3 工作压力常压4 容积1m³5）储气井本项目储气系统用于储存高压压缩天然气，以便节省给汽车充气的时间，储气方式为储气井，设置水容积为2m3的高压储气井1组、2m3的中压储气井2组，合计6m3，可储存压缩天然气1500Nm3。
储气井主要技术参数见下表：储气井主要技术参数表表2-5储气井项目数据公称工作压力 MPa 25 环境温度℃-40~60 充装介质CNG 公称容积 m3 2.0 水压试验压力 MPa 41.7 气密试验压力 MPa 25三、工艺计算1.基本参数1）设计压力：CNG工艺系统设计压力：27.50 MPa。
放空管道为2.5MPa，排污管道0.1MPa（常压）。
2）设计温度：最高设计温度： 50.00℃ 最低设计温度： -10.00℃ 3）充装温度： ≤35.00℃ 4）工艺管道设计流速工艺管道设计流速：5.00米/秒。
5）压缩有效运转时间本加气站4小时用完一车气（每小时供气量约1000m ³）； CNG 罐车的平均往返运输距离： 40公里（单程20公里）； 往返运输时间为：1小时（运载车速40公里/小时）； 加气站停靠时间、加气站就位时间按20分钟计；CNG 罐车在加气母站的平均充气时间为：3小时（加气母站平均充气能力1000m ³/小时）。
2、管径计算根据规范及经济流速的比较，CNG 管道的气体流速小于或等于5 m/s 。
管径采用公式：36004100010⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=P Z P Q d νπd —计算管道内径（mm ）Q —管道标况流量（Nm3/h ）P0—标况压力（0.1MPa ） P1—工况压力（绝压：MPa ） ν—气体流速（m/s ）Z —压缩因子（压力小于1.2 MPa 时，Z 取1）1)CNG 管道管径：P1=20 MPa ，流量为1000Nm3/h ：36004100010⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=P Z P Q d νπ＝17.3mm本工程卸气柱至压缩机CNG 管道选用管径D32的不锈钢管道，本工程卸气柱至压缩机CNG 管道选用管径D32的管道，压缩机至加气机管道选用管径D25的管道，储气井进口管道选用管径D22的管道。
2) 压缩机放散管道（排污管道）管径：P1=2.5 MPa ，流量为100Nm3/h ： 根据天然气的成分计算出天然气的临界压力为Pc=4.584MPa ，临界温度Tc=193.25K 。
在压力为20MPa,温度为20℃时：Pr=P/Pc=(2.5+0.1013)/4.584=0.58，Tr=T/Tc=(273.15+20)/193.25=1.52 查得压缩系数为：Z=0.9436004100010⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=P Z P Q d νπ＝15.6mm设计选用D57的管道。
3、管道壁厚计算：站内压缩机后设计压力为27.5MPa （管材选用O6Cr19Ni10无缝钢管）和2.5MPa （管材选用20#无缝钢管），下面分别按照《钢制压力容器》（GB150）及《工业金属管道设计规范》（GB50316）进行计算。
方法一：计算公式为《工业金属管道设计规范》（GB50316）第6.2.1条规定：当ts ＜D0/6时，[]()PYE PD t j t s +=σ20管道的设计厚度（δ2）=计算厚度（δ或ts ）+腐蚀裕量（不锈钢：0） 管道的名义厚度（δ3）=设计厚度（δ2）/（1-壁厚负偏差12.5％） ts —直管计算厚度（mm ） Ej —焊接接头系数P —设计压力（MPa ）[σ]t —在设计温度下材料的许用应力（MPa ，不锈钢为137 MPa ） D0—管道外径（mm ） Y —系数（不锈钢：0.4）方法二：计算公式为《钢制压力容器》（GB150）第5.2条规定：当p ≤0.4[σ]t φ时：δ＝[]P pD t i-Φσ2 管道的设计厚度（δ2）=计算厚度（δ或ts ）+腐蚀裕量（不锈钢：0）管道的名义厚度（δ3）=设计厚度（δ2）/（1-壁厚负偏差12.5％）-腐蚀裕量（不锈钢：0）管道的有效厚度（δ4）管道应力计算：σ1＝442)(δδ+i c D p ＜[σ]t强度试验校核：σ2＝442)(δδ+i T D p ＜0.9σs φP —设计压力（MPa ）[σ]t —在设计温度下材料的许用应力（MPa ，不锈钢为137 MPa ） Di —管道内径（mm ） φ—焊接接头系数（管道为1）Pc —应力试验压力（1.0P ：MPa ） PT —强度试验压力（1.5Pc ：MPa ）σS —材料在试验温度下的屈服点（MPa ，不锈钢为205MPa ） A 、D32的不锈钢管道(O6Cr18Ni10)，设计压力为27.5 MPa ，设计选取壁厚为6mm ，下面进行校核计算：方法1：计算壁厚：D/6=32/6=6.3＞δts ＝[])(20pY pD t +Φσ＝)4.05.271137(2385.27⨯+⨯⨯⨯=3.54 mm 设计厚度（腐蚀裕量取0mm ）：δ2＝3.54＋0＝3.54 mm名义厚度（壁厚负偏差为－12.5%）：δ3＝3.54 /（1-0.125）＝4.05 mm 。
方法2：[σ]t ＝137 MPa Pc ≤0.4[σ]t φ计算压力Pc ＝27.5 MPa ＜0.4[σ]t φ＝0.4×137×1＝54.8 MPa计算厚度：δ＝[]p pD ti -Φσ2＝5.2711372265.27-⨯⨯⨯=2.91 mm设计厚度（腐蚀裕量取0mm ）：δ2＝2.91＋0＝2.91 mm 名义厚度（壁厚负偏差为－12.5%）：δ3＝2.91/（1-0.125）＝3.33 mm 。
设计最终选取D32管道的壁厚为6mm ，有效厚度为:δ4＝6×（1-0.125）-0＝5.25mm管道应力计算：σ1＝442)(δδ+i c D p ＝25.52)25.526(5.27⨯+⨯=82.16 MPa ＜137 MPa强度试验校核：σ2＝442)(δδ+i t D p ＝25.52)25.526(5.275.1⨯+⨯⨯＝123.2 MPa ＜0.9σs φ＝0.9×205=184.5Mp经过管道应力计算和强度试验校校核，D32选取6mm 的壁厚满足设计要求。
B 、D57的无缝碳钢管道(20#)，设计压力为2.5MPa ，设计选取壁厚为3.5mm ，下面进行校核计算：方法1：计算壁厚：D/6=57/6=9.5＞δts ＝[])(20pY pD t +Φσ=0.73 mm 设计厚度（腐蚀裕量取0mm ）：δ2＝0.73＋0＝0.73 mm名义厚度（壁厚负偏差为－12.5%）：δ3＝0.73 /（1-0.125）＝0.83 mm 。