9.3 Розрахунок робочих параметрів нагнітачів

Об'ємну продуктивність при параметрах на вході в нагнітач Q, м³/хв, необхідно обчислювати за формулою

Q = (9.34)

де q_k - продуктивність відцентрового нагнітача, млн. м³/добу (при 293,15 К і

0,1013 МПа);

z_bc, p_bc, Т_ВС - відповідно коефіцієнт стисливості, абсолютний тиск (МПа) і

температура (К) газу на вході в нагнітач.

71

Потужність N, кВт, яка споживається нагнітачем, визначається за формулою:

N = (9.35)

де N_i - внутрішня потужність нагнітача, яка визначається за приведеними

характеристиками нагнітачів;

0,95 - коефіцієнт, який враховує допуски і технічний стан нагнітача;

η_М - механічний коефіцієнт корисної дії нагнітача і редуктора (якщо є ), для газотурбінних ГПА приймається за його паспортними даними, для електропривідних ГПА приймається рівним 0,96.

При відсутності зведених характеристик нагнітача допускається наближене розрахункове визначення внутрішньої потужності нагнітача, кВт, за формулою

Ν_i= (ε^0,3-1)= (ε^0,3-1) , (9. 36)

де ε— степінь підвищення тиску в нагнітачі;

η — політропічний ККД нагнітача, який приймається рівним 0,8 при відсутності даних. Степінь підвищення тиску знаходиться з виразу

ε =

Розрахунок робочих параметрів відцентрових нагнітачів виконується за їх зведеними характеристиками, які дозволяють врахувати відхилення параметрів газу на вході нагнітача, а саме Z_ВС, R, Т_ВС від їх зведених значень Z_3B, R_3В, T_3B, які вказані на характеристиках. Тут R - газова стала компремованого газу, кДж/(кг·К), яка визначається за формулою

R = - (9.37)

Величина відносної густини газу за повітрям Δ приймається відповідно до вихідних даних для розрахункового складу газу.

При розрахунку робочих параметрів відцентрових нагнітачів використовуються наступні зведені характеристики.

- характеристика відцентрового нагнітача у формі залежності ступеня стиску ε, політропічного ККД η_ПОЛ і зведеної відносної внутрішньої потужності

(9.38)

, ;

- від приведеної об'ємної продуктивності Q_3B = Q ·n_Н/ п, м³/хв, при різних значеннях зведених відносних обертів

72

(9.39)

- характеристики окремого відцентрового нагнітача і груп з двох і трьох

послідовно ввімкнених нагнітачів у формі залежностей ступеня стиску і зведеної внутрішньої потужності

(Ni)_3B = (9.40)

- від зведеної продуктивності

(q_k )_3В = q_k млн·м³/ добу (9.41)

- тиску на вході при різних значеннях зведених відносних обертів

(9.42)

- характеристика окремого відцентрового нагнітача в формі залежності підвищення температури газу в нагнітачі А^_я (АГ_Я) від його зведеної об'ємної продуктивності для різних значень зведених відносних обертів

(9.43)

Тут ρ_вс = - густина газу при умовах на вході в нагнітач, кг/м³.

При розрахунках за груповими зведеними характеристиками значення Ni_3B слід визначати для останнього нагнітача в групі.

Параметри роботи нагнітачів при тиску на вході, який відрізняється від номінального значення, слід знаходити з допомогою ліній постійної зведеної

об'ємної продуктивності (q )_3В = Q , які нанесені на полях

зведених характеристик.

Розрахунок робочих параметрів відцентрових нагнітачів необхідно виконувати в наступному порядку:

- визначення зведених значень заданих параметрів;

- визначення робочих точок КС на зведених характеристиках розрахункового елемента (нагнітач або група послідовно з'єднаних нагнітачів, які працюють);

- визначення зведених значень параметрів за координатами робочих точок КС на зведених характеристиках;

- визначення дійсних значень параметрів, які шукаємо. Політропічний ККД нагнітача для лінійних КС на розрахунковому режимі,

визначений за зведеними характеристиками, повинен бути не менше 0,80. Режим з

73

робочою точкою, який має менше значення ККД, допускається при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні.

Температура газу на виході нагнітача Т_НАГ визначається за формулою

Т_НАГ = Т_вс + ΔТ_Н, (9.44)

де ΔТ_Н - підвищення температури, яке визначяється з характеристик нагнітача. Підвищення температури може викачатися також за формулою

ΔТ_Н =Т_ВС (9.45)