Промышленность \ Технология эксплуатации газовых скважин

Сбор продукции газовых и газоконденсатных месторождений, страница 5

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
Скачать файл