Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


РАСЧЕТ РЕЖИМА РАБОТЫ КС С ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ НАГНЕТАТЕЛЯМИ





[n/nн]
N
[]Qобпр ,

Расчет режима работы КС с использованием приведенных характеристик нагнетателей основан на методике, изложенной в ОНТП-51-1-85. Сам метод расчета является академическим и используется как для расчетов при проектировании газопроводов, так и в существующих программах по расчету фактически работающих газотранспортных систем. К сожалению, из-за разброса по техническому состоянию ГПА в пределах цеха невозможно определить подачу каждой группы нагнетателей. Таким образом метод может быть использован для расчета КС только при одинаковом техническом состоянии как приводов, так и нагнетателей. Он сводится к определению режима работы центробежных нагнетателей: приведенной объемной подачи

пр, мощности на валу привода

приведенной частоты вращения ротора

степени сжатия ε, политропического к. п. д. ηпол. На рис. 5.3-5.16 изображены приведенные характеристики основных центробежных нагнетателей.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рн}в М-     1-                          
'(кг/м                 I            
                             
                          Р1Г          
                            -I          
                              )            
                                             
                        ||                    
                                           
                                           
                                             
лед                                            
                                             
Ц8                                            
                                           
                            /         к    
                                        Л  
                                      , 1
0,7                                   < 1
                                        к Г
                                          \
В                                         \
                                    \
                  •%       ё           \
          / Л? ^?^ /17           Ц                  
                                       
                        >                
                                         
, _                                        
                  •V,                      
                                         
      т                                
      * 1 я] ли                     V          
                            ч.   у    
                              V,     л    
                              N            
                    ( ^       -          
                и
                —1             ч        
?■*               ч,          
                                      л\
                      * ^                
              Ж ш   -1 1       •ч;        
Ьг            
                                  Ч,   V  
                                    ч.       V
                                            \
                                            ч
                                        ч. ч

Рис. 5.3. Приведенные характеристики нагнетателя 235-21-1 при [Tн]пр °° ; гщ =0,888; Кщ =503,16



/30

 


Рис. 5.4. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 564 мм (гиперболический покрывающий диск, число лопаток 10) при Н I = 2 8 8 К; zпр = 0,91;

Пр

Дж/(кг·K)



150

 


Рис. 5.5. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 590 мм (гиперболический покрывающий диск, число лопаток 14) при Н I = 288 К; zпр = 0,91;

Rпр=490 Дж/(кг·К)



ш

 


Рис. 5.6. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 600 мм (гиперболический покрывающий диск, число лопаток 14) при [Tн ] = 288 К; 2™ = 0,91;

■тар


Rпр


Дж/(кг·К)



'г'

 


 


Рис. 5.7. Приведенные характеристики нагнетателя Н-300-1,23 при [Tн 2Щ =0,91; Rпр =490 Дж/(кг·К)


= 288 К;



ж

 


Рис. 5.8. Приведенные характеристики нагнетателя 370-14-1/370-15-1 при []T н = 280 К ;

zпр = 0,91; Rпр=490Дж/(кг·К)



 


пр

Рис. 5.9. Приведенные характеристики нагнетателя 520-12-1 при Н I = 293 К; zпр = 0,91;

Дж/(кг·К)


150 № ДО 459


Мумии


Рис. 5.10. Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 при [Tн]пр = 288К; zпр = 0,9 ;

Дж/(кг·К)




 


Рис. 5.11. Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 с зауженным колесом при Ыщ, = 288К; 2Щ = 0,885 ; Rпр = 490 Дж/(кг·К)


ж


 

1

' иг" л]


И

Е


а


\


 


         
     
 
 
 


 



Рис. 5.12. Приведенные характеристики нагнетателя ГПА-Ц-6,3 при

zпр=0,9;Rпр=490Дж/(кг·К)


= 288 К;



 


 


Рис. 5.13. Приведенные характеристики нагнетателя Н-16-76/1,25 при

zпр=0,9;Rпр=490Дж/(кг·К)


= 288 К;


Рис. 5.14. Приведенные характеристики нагнетателя PCL-802/24 при [Tн ] = 288 К;

zпр=0,9;Rпр=490 Дж/(кг·К)



 


 


Рис. 5.15. Приведенные характеристики нагнетателя PCL-1002 при

zпр=0,9;Rпр=490 Дж/(кг·К)


= 288 К;



и.

 


]пр

Рис. 5.16. Приведенные характеристики нагнетателя ГПА-Ц-16/76 при [Tн]пр= 288 К;

2Щ = 0,901;Rпр = 505,8Дж/(кг·К)

При расчете КС определяются необходимые величины в следующей последовательности.

1. Газовая постоянная, R′ = R/ ∆в, Дж/(кг·К), где R = 286,8 Дж/(кг·К) - газовая постоянная воздуха; ∆в - относительная плотность по воздуху.

2. Коэффициент сжимаемости z природного газа от приведенных давления и температуры (рис. 5.17).


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  9               0,3               $35             х
                                                     
                                                     
      ч.                                             7 '
                                                   
                                                     
        л ч,   у                        
                                                   
                                                     
                                      У     1        
                      •у                     т        
                      1   <   г / /                  
                                                     
                    *                                
                                      -              
:                         /           ■ч            
                      (   /                
                г -   (                     ■> \ К  
    7*             .     л,                  
л                                         ч,  
                                      у_   V  
                  /                          
                у                                
              2.                              
      /1                                    
    */     :                     с V г      
    - Л ?                         \   4  
$/                             к
                                 
    А 1 ^1 /                          

Рис. 5.17. Номограмма для определения коэффициента сжимаемости газа z по давлению p , температуре Твх н и относительной плотности ∆в


Последовательность определения: p


Вх.н


3. Плотность газа при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м :

ρн=∆в·1,205,

где 1,205 кг/м3 - плотность воздуха при 20 °С и 0,1013 МПа.

4. Плотность газа при всасывании, кг/м : ρ = /?Вх"Ю Ч2^), где Рш , T - абсолютные
давление и (в МПа) температура (в К) при всасывании.

5. Коммерческая подача группы нагнетателей, млн. м /сут: Qк = QкКС / m , где QкКС -

коммерческая подача КС, оборудованной однотипными агрегатами, млн. м /сут; m - число параллельно работающих групп.

6. Объемная подача нагнетателя первой ступени, м /мин:

Qоб =Qкρн /(1440·· ρ).

Для экспресс-расчетов, когда известны подача центробежного нагнетателя, температура и давление на входе в нагнетатель, при определении объемной подачи целесообразно пользоваться номограммой, изображенной на рис. 5.18.



 


Рис. 5.18. Номограмма для расчета объемной подачи Qоб нагнетателей при

Rпр=478Дж/(кг·К);в=0,6. Последовательность определения: pвх →Q к → Qоб


7. Приведенная объемная подача, м /мин:


Ган


;, где nн - номинальная


частота вращения ротора нагнетателя, об/мин; n - фактическая частота вращения ротора, об/мин.

8. Приведенная частота вращения:


П


П


 


пр


гКТ


где zпр, Rпр , []Tнпр - параметры газа, для которых составлена характеристика нагнетателя.

9. Степень сжатия ε и приведенная относительная мощность [Ni / ρ]пр центробежного

нагнетателя по найденным значениям приведенной объемной подачи и приведенной частоты вращения по характеристикам нагнетателя.

10. Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем, кВт:


11. Мощность на муфте привода, кВт: N = N i + Nмех , где Nмех - механические потери,
для газотурбинного привода Nмех =100 кВт, для электропривода Nмех =150 кВт.

12. Давление на выходе нагнетателя, МПа: pвых = pвхε .

13. Температура на выходе нагнетателя

к-\

-*- пт '■'"V -^ ~^Ъ'Ф ^^ 1

где k = 1,31; ηпол - политропический к. п. д. нагнетателя.

Расчет второй ступени выполняется аналогично. Температура на входе второй ступени принимается равной температуре нагнетания первой ступени. Давление на входе второй

ступени: pвх = pвых - (0,015 ÷ 0,025), где pвых - давление нагнетания первой ступени, МПа; (0,015 ÷ 0,025) МПа - потери в обвязке между первой и второй ступенью.

Пример 5.1. Рассчитать режим работы КС, перекачивающей газ в объеме 65 млн. м /сут.

Абсолютное давление на входе нагнетателей составляет pвх = 3,72 МПа, температура 290 К. Компрессорная станция работает двумя параллельными группами с нагнетателями типа 520 с приводом от газовой турбины ГТК-10. Относительная плотность перекачиваемого газа

А = 0,6. Фактическая частота вращения ротора нагнетателя 4600 об/мин. Решение

__ 286,8 _

Газовая постоянная: R = =478 Дж/(кг·К).

0,6

По номограмме (см. рис. 5.17) z =0,919.

Плотность газа при 20 °С и 0,1013 МПа ρн = 0,6·1,205 = 0,723 кг/м 3. Плотность газа при всасывании

3,72 -106 3

р = = 29,2 кг/м3 .

0,919-290-478

Подача одной группы последовательно включенных нагнетателей

Qк = 65 000 000/2 = 32 500 000 м 3 /сут. Объемная подача нагнетателя первой ступени

Qоб = 32 500 000·0,724/(1440·29,2) = 561,5 м3 /мин. Приведенная объемная подача нагнетателя первой ступени

[]Qоб пр= (4800/4600)·561,5= 586 м3 /мин. Приведенная частота вращения


= 4600 0,91-490-293 =0,9 4800^0,919-478-290 = 0

пр ' '

где 0,91,490 и 293 - значения приведенных величин по графику на рис. 5.9.

мощность []Niпр=337кВт/(кг·м3 ), η =0,82.

По графику на рис. 5.9 степень сжатия ε= 1,21, приведенная относительная внутренняя пр=

Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем: Ni = 337× 29,10,968 = 8895кВт. Мощность на валу привода N = 8 895 +100= 8995кВт.

Давление на выходе нагнетателя первой ступени pвых = 3,8 × 1,21= 4,6 МПа.

Температура газа на выходе первой ступени

1,31−1

Tвых =290-1,211'310'82 =306 К.

Расчет режима работы второй ступени нагнетания выполняется аналогично расчету режима работы первой ступени.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 173; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты