Мощность для перекачки газа на ДКС для заданного объема газа Q0 определяется по формуле:
(10.4.1)
где N – мощность, кВт; Р – давление, Па; Q0 – количество газа, м3/с; n – показатель политропы.
В качестве примера рассмотрим порядок расчета ДКС с центробежными нагнетателями Н300 – 1,23 с приводом от газовой турбины. Для расчета используют приведенную характеристику нагнетателя, представленную на рисунке 10.4.1. Приведенная характеристика – это при приведенной температуре [Тн]=288 К, приведенном коэффициенте сверхсжимаемости [Zпр]=0,888, приведенной газовой постоянной Rпр=503,16 Дж/кг∙К зависимость приведенной подачи [Qоб]пр, приведенной частоты вращения ротора [n/nн]пр, приведенной относительной мощности [Ni/ρн]пр, степени сжатия, политропического КПД – ηпол для конкретной характеристики перекачиваемого газа.
Для расчета числа параллельно работающих агрегатов предполагается, что как приводы, так и нагнетатели находятся в одинаковом техническом состоянии.
Рисунок 10.4.1 – Приведенные характеристики нагнетателя 235-21-1 при [Тн]пр=288 К; Zпр=0,888; Rпр=503,16 Дж/(кг∙К).
Расчет проводится в следующем порядке: для заданного типа агрегатов (на рисунке 10.4.2 даны приведенные характеристики нагнетателя Н-300-1,23), работающих параллельно, перекачки газа в объеме Q0, м3/сут, с относительной плотностью , давлением на входе Рвх и выходе Рвых, температурой на входе Твх=291К, при частоте вращения силового вала n требуется найти число параллельно работающих агрегатов, а также расход топливного газа.
Рисунок 10.4.2 – Приведенные характеристики нагнетателя Н-300-1,23 при [Тн]пр=288 К; Zпр=0,91; Rпр=490 Дж/(кг∙К).
1. По заданной относительной плотности определяется:
Ркр=0,49(10–), МПа и Ткр=125(1+), К
или
2. Коэффициент сверхсжимаемости для условий всасывания - Zвс
3. Газовая постоянная – R
Rв – газовая постоянная воздуха.
4. Плотность газа для условий всасывания
5. Приведенная частота вращения
где nн, n, Rпр, Тпр - даны на рисунке.
6. Степень сжатия
7. По рассчитанным значениям и e по рисунку 10.4.2 находят значения:
8. Подача одного агрегата – Qа, м3/сут определяется по формуле:
9. Мощность, потребляемая нагнетателем - Nа
Nа=[Ni/ρн]пр∙ρ·[n/nн]пр3
10. Мощность на валу газотурбинного привода по опытным данным за счет механических потерь увеличивается на 100 кВт:
N=Nа+100, кВт
11.Расход топливного газа Qт.г. на требуемую мощность N
Qт.г=N∙Qу.т.г, м3/час
Qу.т.г=0,434 м3/кВт∙час (см. таблицу 10.4.1) – удельный расход топливного газа на 1 кВт∙час энергии.
12. Температура природного газа на выходе из нагнетателя:
где k - показатель политропы; - КПД политропы.
13. Число параллельно работающих агрегатов
14. Общая потребность в топливном газе – Qо.т.г определяется по формуле:
Qо.т.г=Qт.г∙nа
Таблица 10.4.1 – Технические характеристики ГПА с газотурбинным приводом ГТН-6.
Параметры |
Значения |
1. Тип нагнетателя |
Н-300-1,23 |
2. Номинальная подача, млн.м3/сут |
19 |
Станционные условия: 3. Температура наружного воздуха, tао, 0С |
15 |
4. Атмосферное давление Рао, МПа |
0,1013 |
5. Сопротивление входного тракта, кПа |
1,22 |
6. Сопротивление выходного тракта, кПа |
– |
7. Номинальная мощность Nео, МВт |
6,3 |
8. Эффективный к.п.д. ГТУ ηео, % |
24 |
9 Удельный расход топлива Gт.го/Nео, м3/кВт∙ч |
0,434 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.