Файл: Магистральный газопровод характеризует высокое давление (до 10 мпа), поддерживаемое в системе, большой диаметр труб (1020, 1220, 1420 мм) и значительная протяженность (сотни и тысячи километров).doc

Рисунок 11 - Термопреобразователь сопротивления ТСПУ Метран-276МП

---

2 Расчетная часть
2.1 Расчет режима работы компрессорного цеха
Цех оснащен газовыми турбинами ГПА-10 и центробежными нагнетателями с узкой проточной частью ЦН 370-18-1.

Характеристики ГТК-10, необходимые для расчета представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Характеристики ГТК-10

1. Номинальная мощность Neн, кВт	10000
2. Коэффициент, учитывающий влияние работы системы противооблединения на КПД ГТУ кобл	1,04
3. Коэффициент технического состояния ГТУ по мощности кN	0,9
4. Коэффициент, учитывающий влияние температуры атмосферного воздуха на мощность ГТУ кt	3,7
5. Коэффициент утечек газа в топливном коллекторе кут	3,7

Характеристики нагнетателя ЦН 370-18-1 представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Характеристики нагнетателя ЦН 370-18-1

1. Производительность при н. у., млн. м3/сут	37
2. Номинальная частота вращения, об/мин	4800
3. Минимальная частота вращения, об/мин	3300
4. Максимальная частота вращения, об/мин	5000
5. Потребляемая мощность, кВт	9900
6. Приведенная температура [Тн]пр, К	288
7. Приведенный коэффициент сжимаемости zпр	0,888
8. Приведенная газовая постоянная Rпр, кДж/(кг*К)	490

Давление на всасывающей линии нагнетателя первой ступени

,

где Р_к – давление на входе в КС;

---

, (1.1)

где Р_пк – псевдокритическое давление.

Приведенная температура на всасывающей линии

_,

где Т_пк – псевдокритическая температура.

Для расчетов режимов работы КС применяются характеристики ЦН, представляющие зависимость степени повышения давления e, политропического к. п. д. h_ПОЛ и приведенной относительной внутренней мощности [ ]_пр:

; (1.2)

от приведенной объемной производительности

; (1.3)

при различных значениях приведенных относительных оборотах

, (1.4)

где r_ВС, z_ВС, T_ВС, Q _ВС – соответственно плотность газа, коэффициент сжимаемости, температура газа и объемная производительность ЦН, приведенные к условиям всасывания;

R – газовая постоянная;

z_ПР, R_ПР, T_ПР – условия приведения, для которых построены характеристики;

N_i – внутренняя (индикаторная) мощность;

n, n_Н – соответственно рабочая частота вращения вала ЦН и номинальная частота вращения.

Одним из универсальных видов характеристик ЦН является приведенная характеристика (рисунок 6).

Порядок определения рабочих параметров следующий.

По известному составу газа, температуре и давлению на входе в ЦН определяется коэффициент сжимаемости z_ВС:



.

Определяется плотность газа r_ВС и производительность нагнетателя при условиях всасывания

---

кг/м³.

Число работающих по параллельной схеме групп нагнетателей определим из соотношения

,

где Q_кс – производительность КС при стандартных условиях;

Q_н – производительность одного нагнетателя.

Принимаем m_н=3 – три группы нагнетателей при двухступенчатом сжатии.

Подача одной группы последовательно включенных нагнетателей:

Q_к= = м³/сут;

.

Задаваясь несколькими (не менее трех) значениями оборотов ротора в диапазоне возможных частот вращения ГПА, определяются Q_ПР и [n / n_Н]_ПР. Полученные точки наносятся на характеристику и соединяются линией (плавная кривая abc на рисунок 1.2).

Определяется требуемая степень повышения давления

. (1.5)

Для неполнонапорных нагнетателей

=1,18,

где Р_ВС, Р_наг – 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 Q_ПР. Аналогично определяются h_ПОЛ и [N_i/r_ВС]_ПР. Значение Q_ПР должно удовлетворять условию Q_ПР ³ Q_{ПР min}, где Q_ПРmin – приведенная объемная производитель­ность на границе зоны помпажа (расход, соответствующий левой границе характеристик ЦН).

Объемная подача нагнетателя первой ступени

Q_об= =

---

=371,585 м³/мин.

Приведенная производительность нагнетателя 1-ой ступени

= = =379,491м³/мин.

Приведенная частота вращения

= =0,961.

По приведенной характеристике нагнетателя и степени сжатия 1,18, приведенная внутренняя мощность =210 кВт/(кг/м³).

Определим внутреннюю мощность, потребляемую ЦН

(1.6)

Определим мощность на муфте привода

(1.7)

где N_МЕХ –механические потери мощности в редукторе и подшипниках ЦН при номинальной загрузке (для нагнетателя типа 370-18-1 N_мех=100 кВт).

Рисунок 6 - Приведенная характеристика нагнетателя 370-18-1
Вычисляется располагаемая мощность ГТУ

>8600,17кВт,

условие N_е< N_е^р выполняется,

где N_e^Н – номинальная мощность ГТУ;

k_Н – коэффициент технического состояния по мощности;

k_ОБЛ – коэффициент, учитывающий влияние системы противообледенения;

k_У – коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла;

k _t – коэффициент, учитывающий влияние атмосферного воздуха на мощность ГТУ;

T_ВОЗД, T_ВОЗД^Н – соответственно фактическая и номинальная температура воздуха,К.

Значения N_e^Н, k_Н , k_ОБЛ , k_У , k

---