Расчет режима работы КС

rezhim-ks3.doc

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА РАБОТЫ КС
Рпк =09788х464+00047х4884+00028х4255+00005х3799+
008х3647+00001х3373+00002х3392+00117х3394+00003х
х3495+00001х5076=462 К
Тпк =09788х19066+00047х30546+00028х3699+00005х4252+
008х4081+00001х4695+00002х4604+00117х1262+00003х
х30426+00001х1548=19135 К
Для расчетов режимов работы КС применяются характеристики ЦН представляющие зависимость степени повышения давления e политропического к. п. д. hПОЛ и приведенной относительной внутренней мощности
от приведенной объемной производительности
при различных значениях приведенных относительных оборотах
гдеrВС zВС TВС Q ВС – соответственно плотность газа коэффициент сжимаемости температура газа и объемная производительность ЦН приведенные к условиям всасывания;
R – газовая постоянная;
zПР RПР TПР – условия приведения для которых построены характеристики;
n nН – 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:
1.По известному составу газа температуре и давлению на входе в ЦН определяется коэффициент сжимаемости zВС;
2.Определяется плотность газа rВС и производительность нагнетателя при условиях всасывания
Отсюда производительность одной группы при условии равномерности загрузки групп составит:
Как следует из характеристик нагнетателя 370-18-1 зона наивысшего КПД соответствует интервалу подачи газа 400 - 450м3мин
Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 при = 288К; = 09; = 490 Дж(кг·К)
3.Задаваясь несколькими (не менее трех) значениями оборотов ротора в диапазоне возможных частот вращения ГПА определяются QПР и [n nН]ПР. Полученные точки наносятся на характеристику и соединяются линией (плавная кривая abc на рис. 48). n1=11 nн=4800Х 11=5280 обмин
n2=10 nн=4800Х 10=4800 обмин
n2=08 nн=4800Х 08=3840 обмин
Согласно данных паспорта газа находим газовую постоянную R
М=09788х16+00047х30+00028х40+00013х58+00003х72+
+00003х44+00001х32+00117х28=16354
R=RМ=8314316354=5084 ДжкгхК
Oпр1=36456 Oпр2=44562 Oпр3=55616 м3мин
4.Определяется требуемая степень повышения давления
гдеРВС РНАГ – соответственно номинальное давление на входе и выходе ЦН.
Проведя горизонтальную линию из e до кривой abc найдем точку пересечения. Восстанавливая перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью находим QПР. Аналогично определяются hПОЛ и
[Ni rВС]ПР. Значение QПР должно удовлетворять условию QПР ³ QПР min где QПР min – приведенная объемная производительность на границе зоны помпажа (расход соответствующий левой границе характеристик ЦН).
Qпр=4792 м3мин пол=083 [NiРвс]пр= 257 кВт(кгм3)
5.Определяется внутренняя мощность потребляемая ЦН
6.Определяется мощность на муфте привода
гдеNМЕХ –механические потери мощности в редукторе и подшипниках ЦН при номинальной загрузке (для нагнетателя типа 370-18-1 Nмех=100 кВт).
7.Вычисляется располагаемая мощность ГТУ
гдеNeН – номинальная мощность ГТУ;
kН – коэффициент технического состояния по мощности;
kОБЛ – коэффициент учитывающий влияние системы противообледенения;
kУ – коэффициент учитывающий влияние системы утилизации тепла;
k t – коэффициент учитывающий влияние атмосферного воздуха на мощность ГТУ;
TВОЗД TВОЗДН – соответственно фактическая и номинальная температура воздухаК
Значения NeН kН kОБЛ kУ k t TВОЗДН принимаются по справочным данным ГТУ.
8.Производится сравнение Ne и NeP . Должно выполняться условие Ne NeP. Условие выполняется.
9.Определяется температура газа на выходе ЦН
гдеk – показатель адиабаты природного газа k=131.
10 Давление газа на выходе из нагнетателя первой ступени
Рн1= 1Рв1=12х5150293=618 Мпа
10Давление газа на входе в нагнетатель второй ступени
Рв2= Рн1-(003~005)=618-004=614 Мпа
15Объемная производительность нагнетателя второй ступени при
Qв2= Q1хρст24х60хρв2= 35х0729х10624х60х4598=38536 м3мин
Oпр1=37197 Oпр2=40909 Oпр3=51108 м3мин
17 По приведенным характеристикам:
Oпр=4455 пол=085 [NiРвс]пр= 250 кВт(кгм3)
18 Определяется внутренняя мощность потребляемая ЦН
19Определяется мощность на муфте привода
20 Вычисляется располагаемая мощность ГТУ
21 Производится сравнение Ne и NeP . Должно выполняться условие Ne NeP. Условие выполняется.
22Определяется температура газа на выходе ЦН
23Давление газа на выходе из нагнетателя второй ступени
Рн1= 1Рв1=12х614=737 МПа