Файл: 1. Назначение компрессорной станции 3 Устройство компрессорного цеха 4.doc

8. Расчет режима работы КС

ГПА-16Р ”Урал” Nне=16000 кВт; kн=0,95; kобл=1,025; kу=1; kt=3,7; Tнвоздуха=-9С=264К [Тн]пр=288К

235 СПЧ 1.45-76 6500 ПГ Qн=0,72 млн. м3сут.; nmin=3360 об/мин; nmax=5630 об/мин; zRпр=500,87 Дж/кгК nн=5300 об/мин ρст=0,684 кг/м3

МПа

= 5,211/4,54=1,147

= 290/193,7 = 1,5

Для расчетов режимов работы КС применяются характерис­тики ЦН, представляющие зависимость степени повышения давления , политропического к. п. д. _ПОЛ и приведенной относительной внутренней мощности

(1)

от приведенной объемной производительности

(2)

при различных значениях приведенных относительных оборотах

(3)

где _ВС, z_ВС, T_ВС, Q _ВС – соответственно плотность газа, коэффициент сжимаемости, температура газа и объемная производительность ЦН, приведенные к условиям всасывания;

R – газовая постоянная;

z_ПР, R_ПР, T_ПР – условия приведения, для которых построены характеристики;

N_i – внутренняя (индикаторная) мощность;

n, n_Н – соответственно рабочая частота вращения вала ЦН и номинальная частота вращения.

Одним из универсальных видов характеристик ЦН является приведенная характеристика (рис.1).

Порядок определения рабочих параметров следующий:

По известному составу газа, температуре и давлению на входе в ЦН определяется коэффициент сжимаемости z_ВС;

---

(4)



Определяется плотность газа _ВС и производительность нагнетателя при условиях всасывания

.

;

где Q_КС, Q_ЦН – соответственно производительность КС и ЦН при стандартных условиях, Q_КС=Q;

m_Н – число параллельно работающих ЦН (групп ЦН).

(см. приложение 3)

Задаваясь несколькими (не менее трех) значениями оборотов ротора в диапазоне возможных частот вращения ГПА, определяются Q_ПР и [n / n_Н] _ПР. Полученные точки наносятся на характеристику и соединяются линией

Определяется требуемая степень повышения давления

= , (5)

где Р_ВС ,Р_наг – соответственно номинальное давление на входе и выходе ЦН.

Проведя горизонтальную линию из  до кривой найдем точку пересечения. Восстанавливая перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью, находим Q_ПР. Аналогично определяются _ПОЛ и [N_i /_ВС]_ПР. Значение Q_ПР должно удовлетворять условию Q_ПР  Q_{ПР min}, где Q_{ПР min} – приведенная объемная производитель­ность на границе зоны помпажа (расход, соответствующий левой границе характеристик ЦН).
Определяется внутренняя мощность, потребляемая ЦН



(6)

Определяется мощность на муфте привода

---

(7)

где N_МЕХ –механические потери мощности в редукторе и подшипниках ЦН при номинальной загрузке (для нагнетателя типа 235 СПЧ 7.45-76 6500 ПГ N_мех=250кВт).
Вычисляется располагаемая мощность ГТУ

(8)

где N_e^Н – номинальная мощность ГТУ;

k_Н – коэффициент технического состояния по мощности;

k_ОБЛ – коэффициент, учитывающий влияние системы противообледенения (при отключенной системе k_ОБЛ=1);

k_У – коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла;

k _t – коэффициент, учитывающий влияние атмосферного воздуха на мощность ГТУ;

T_ВОЗД, T_ВОЗД^Н – соответственно фактическая и номинальная температура воздуха, К;

Значения N_e^Н, k_Н , k_ОБЛ , k_У , k _t , T_ВОЗД^Н принимаются по справочным данным ГТУ.

Производится сравнение N_e и N_e^P . должно выполняться условие N_e  N_e^P. При невыполнении этого условия следует увеличить число m_Н и повторить расчет начиная с пункта 3.2.
16250<17653,568 -условие выполняется.

Определяется температура газа на выходе ЦН

, (9)

где k – показатель адиабаты природного газа, k=1,31.
Необходимое количество топливного газа

Расход топливного газа одним ГПА

(10)

Расход топливного газа КЦ-3

(11)

Приложение 1

З
начения расчетных величин:

[Т_н]_пр=288К; R_пр=51,8 кГ·м/(кг·К); Z_пр=0,901; n_н=4900 об/мин;


Рис.1. График зависимости приведенной относительной внутренней мощности от приведенной объемной производительности

---

Значения расчетных величин:

[
Т_н]_пр=288 К; R_пр=51,8 кГ·м/(кг·К); Z_пр=0,901; n_н=4900 об/мин.
Рис.2. График зависимости политропного КПД от приведенной объемной производительности

Значения расчетных величин:

[Т_н]_пр=288 К; R_пр=51,8 кГ·м/(кг·К); Z_пр=0,901; n_н=4900 об/мин.

Р
ис.3. График зависимости квадрата степени сжатия от приведенной объемной производительности

ЛИТЕРАТУРА

1. Синицын С.Н., Барцев И.В., Леонтьев Е.В. Влияние параметров природного газа на характеристики центробежных нагнетателей. М.: Недра, 1967, - В кн.: Транспорт и хранение газа (Труды ВНИИГАЗа, вып. 29/37).

2.Альбом приведенных газодинамических характеристик и центробежных нагнетателей. Союзоргэнергогаз. ВНИИГАз, - М.,1985.-87

3. Определение нормы технологического проектирования. Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы. ОНТП-51-1-85. - М.: 1985.- 202 с.

4. Берман Р.Я., Панкратов В.С. Автоматизация систем управления магистральными газопроводами. - Л.: Недра, 1978.- 159 с.

5. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р. расчеты систем транспорта газа с помощью вычислительных машин М.:Недра, 1971.- с.

6. Golianov A., Benmounah O. Choix des turbines a gaz dans le transport des hydrocarbures par canalisation.// Гольянов А., Бенмунах О. Выбор газовой турбины при транспорте углеводородов по трубопроводам/ Exposés du Seminaire National sur Expoitation et de la Maintenance des Turbines á gaz. I.N.H. Boumerdes, 1987.

---