Расчет режима работы МГ. Расчет располагаемой мощности. Расчет режима работы центробежных нагнетателей

3. Расчет режима работы МГ

         Расчет состоит  в определении мощности N, потребляемой каждой КМ, и мощности , развиваемой приводящим ее двигателем.

Возможность транспорта газа в заданном количестве существует при соблюдении неравенства:

.

Экономичность при  и следующих условиях:

>0.8; 0,9 ^., при >273К;             

>0,8; 0,85^., при <273К;              где - давление на входе КС или требуемое давление на выходе станции, МПа;

- давление на выходе КС;                                                            

- политропический К.П.Д., определяемый по приведенной характеристике нагнетателя;

- средняя температура наружного воздуха в рассматриваемый период, определяемая по данным К.  

При проектировании КС  рассчитывается для среднегодовых значений Т_а.

3.1. Расчет располагаемой мощности

Располагаемая мощность ГТУ, приводящей ЦБН, находится в зависимости от условий работы установки по формуле:

, кВт;                       (4.3)

где - номинальная мощность ГТУ, кВт;       

 - коэффициент, учитывающий техническое состояние ГТУ;

 - коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха;                                                                                 

 - коэффициент, учитывающий влияние противообледнительной системы;

 - коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла выхлопных газов;

 - расчетное давление наружного воздуха, МПа;

 и  - расчетная и номинальная температуры воздуха на входе в ГТУ, К;

=+,  К;                                 где - средняя температура наружного воздуха в рассматриваемый период, К;

 - поправка на изменчивость климатических параметров и местный подогрев наружного воздуха на входе в ГТУ, = 5 К.

Значения  принимать по приложению.                                       

Численное  значение  при  отсутствии  технических  данных  по  системе утилизации тепла принимать равным 0,985, а k_обпри выполнении курсовой работы равным единице. Значение располагаемой мощности  не должно превышать номинальную мощность на 15 %. Если в результате расчета получена большая величина, то следует принимать.

, кВт.                              

Расчетная температура воздуха на входе в ГТУ:

= + К.

Расчет режима работы для варианта КС с газоперекачивающими агрегатами типа   ГТК-10-2

Определим располагаемую мощность ГТУ:

 МВт.

3.2.Расчет режима работы центробежных нагнетателей

На компрессорных станциях, оборудованных центробежными нагнетателями, может иметь место одно-, двух- и трехступенчатое сжатие.         Расчет режима работы таких станций проводится по отдельным ступеням сжатия.  Результаты  расчета  справедливы для  всех параллельно  работающих нагнетателей, составляющих единую степень сжатия.

Расчет режима работы центробежных нагнетателей первой ступени сжатия

Определение параметров газа на входе нагнетателей первой ступени сжатия.

                                                         , К; 

,  МПа;                                         где Т_в1 и Т_вх - температура газа на входе в нагнетатель первой ступени и на входе КС, К;

и Р_вх - давление газа на входе нагнетателей и КС, МПа;

 - потери давления во входных технологических коммуникациях КС, МПа.

В данном случае  не учитывается, так как Р_вх берется  в первую ступень сжатия уже с учетом потерь давления, поэтому:

= 3,5 - 0,08 = 3,42 МПа;

= 278, К.

Расчет характеристик газа при условиях на входе в нагнетатели

 Дж/(кг^.К);                                                                                                              где R- газовая постоянная транспортируемого газа, Дж/(кг^.К);

 Дж/(кг^.К).

, кг/м;                                где  и  - плотность газа и воздуха при стандартных условиях (20º и 720 мм. рт. ст.), кг/;

= 1,205 кг/;

 = 0,723кг/м.

Плотность газа при условиях всасывания:

, кг/м;                           где R-газовая постоянная, транспортируемого газа, Дж/(кг·К);

-относительная плотность газа по воздуху;

и - плотность газа и воздуха при стандартных условиях (С и 760 мм. рт. ст.) кг/м;

 - давление на входе нагнетателя первой ступени сжатия, Мпа;

 - плотность газа при условиях всасывания;

z₁ –коэф. сжимаемости при условиях всасывания;

= 28,79 кг/м.

Определение объемной производительности нагнетателя

, м/сут.;                            где К- количество параллельно работающих нагнетателей;

Q – производительность нагнетателя, м³/с;

 м/с.

Определение допустимого интервала изменения числа оборотов ротора нагнетателя.

а) из условия экономичности работы нагнетателя   

 , об/мин.                                б) из условия сохранения превышения мощности турбины над мощностью, потребляемой нагнетателем

 об/мин.                  где  - номинальная частота вращения нагнетателя, об/мин.

и - минимальное и максимальное значение , соответствующее зоне