72.Примеры расчета оборудования нс и кс.

73.Расчет режима работы компрессорного цеха.

Рассмотрим методику расчета на примере одного полнонапорного нагнетателя 235-21-1 и для одной группы неполнонапорных нагнетателей 370-18-1.

При стандартных условиях, температура Т = 293 К и давление

Р = 0,1013 МПа, производительность полнонапорного одного нагнетателя

Qнагн, млн ст.м3/cт

Qнагн =Q/nмаш

где nмаш – количество рабочих нагнетателей, обеспечивающих задан-

ную пропускную способность, пмаш = 6;

Qнагн=98,09/6=16,35 млн ст.м3/cуm

Производительность одной группы неполнонапорных нагнетателей

где nгр – количество рабочих групп нагнетателей, обеспечивающих

заданную пропускную способность, пГР = 3;

Давление газа на входе в КЦ Рвс, МПа

Рвг = Рк −δ Рвхода

где Рк – конечное давление на участке газопровода, МПа,

Рк = 5,6 МПа;

δРвхода – потери давления в пылеуловителях и входном шлейфе КЦ, МПа.

Для одноступенчатой очистки и газопроводов диаметром 1420

δPвx = 0,12 МПа.

Рвс= 5,6 – 0,12 = 5,48 МПа.

Температура газа на входе в КЦ Твс = 277 К.

Определяем коэффициент сжимаемости zвc при параметрах Рвс и Твс на

входе в нагнетатель: Zвс=1- 0,0241-Рш/ τ

где РПР – приведенное давление;

Рпр = Рвс/ Ркр

где Ркр – критические давление, МПа, Ркр=4,63 МПа;

Рпр = =5,48/ 4,63= 1,18

τ – температурный коэффициент:

τ =1- 1,68Тш+ 0,78Тш+ 0,0107 Тпр

где ТПР – приведенная температура:

Тпр = Твс /Ткр

где Ткр – температура газа, К; Ткр=198,71 К.

Т = =277/198,71= 1,39.

Газовая постоянная компремируемого газа R, Дж/кг·К

R = Rв/Δст

где RB – газовая постоянная воздуха, Дж/кг·К, RB=268,8 Дж/кг·К;

Δст – относительная плотность воздуха при стандартных условиях, Δст = 0,594:

R= 268,8/0,594 =452,5 .

Если Rв = 29,27 кг мто

R =29,27/0,594=49,3

Плотность газа в условиях входа его в нагнетатель γвс, кг/ст.м3:

γвс= Рвс*10^6/R*Твс*Zвс=50,8

Объёмная производительность нагнетателя Qобъёмн, м3/мин, при параметрах входа Рвс, МПа, и Твс, К

Q объёмн=0,24*Qнагн*zвс*Твс/Рвс=170,58

Объёмная производительность группы нагнетателей Qобъёмн1, м3/мин, при параметрах входа Рвс, МПа, и Твс, К

Qобьем=341,2

Задаёмся частотой вращения ротора нагнетателя в зависимости от номинальной частоты вращения пн, об/мин, в диапазоне: 0,7·пн < п < 1,05·пн. Из характеристики нагнетателя находим, что пн = 4800 об/мин. Задаёмся n = 0,84·nн.

Следовательно, n = 4032 об/мин.

Приведенная объёмная производительность Qnp, м3/мин

где Qобъёмн – объёмная производительность нагнетателя, м3/мин,

Qобъёмн = 170,58 м3/мин;

Qпр= 203,1

Приведенная частота вращения ротора нагнетателя[n/nн]np:

[ n/n]пр=0,873

Степень сжатия нагнетателя находим из характеристики для данного нагнетателя по Qnp и [n/nн]np. Из графика находим, что ε= 1,375.

Приведенную относительную внутреннюю мощность нагнетателя и полит-

ропический КПД находим из характеристики нагнетателя в зависимости от Qпр

– приведенная относительная внутренняя мощность нагнетателя,

N/ γв=215

– политропический КПД ηнаг = 0,82

Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем Ni , кВт:

N= 6473

Мощность, потребляемая нагнетателем N, кВт

N= 6883

ηм – механический КПД привода, ηм = 0,99;

⋅

Удалённость режима работы нагнетателя от границы определяется по следующему условию:

Qпр/Qпрmin≥ 1.1

где Q min -значение приведенной объёмной производи-тельности, взятое из характеристики, м3/мин, min

пр Q = 180 м3/мин;1,128≥1,1

Сравнивая полученную потребляемую мощность нагнетателя N = 7387 кВт с

номинальной мощностью Neн = 10000 кВт, получаем следующее

N<Neн;

6883 < 10000.

Необходимо выполнить расчёт располагаемой мощности Nе исходя из условий:

N ≤ Nв≤ 1,15Nвс

Располагаемая мощность ГТУ распол

Nвраспол= Nв*Кн*Коб*Ку*(1-Кt*Тз-Тзн/Тз)* Рат/0,1013

где Neн – номинальная мощность ГТУ, кВт, Neн = 10000 кВт;

Кн – коэффициент, учитывающий техническое состояние ГТУ,

Кн = 0,95;

Kt – коэффициент, учитывающий влияние температуры – на-

ружного воздуха; Kt =3,7;

Коб – коэффициент, учитывающий противообледелительной сис-

темы, Коб

= 1;

Ку – коэффициент, учитывающий влияние системы утилизациитепла выхлопных газов, Ку = 0,985;

Т3н – номинальная температура на входе в ГТУ, К; Т3н = 288 К;

Т3 – расчётная температура на входе в ГТУ, К

Т3 = Та + δТа,

где Та – среднегодовая температура окружающего воздуха, К;

Та = 273,35 К;

δТа – поправка на изменчивость климатических параметров и местный подогрев наружного воздуха на входе в ГТУ, К, δTa = 5 К;

Т3 = 273,35 + 5 = 278,35 К.

Nвразлив=10287кВт

Исходя из полученного значения распол

е N видно, что условие (1) выполняется, то есть:

6883 < 10287 < 11500.

Давление на выходе нагнетателя Рвых, МПа

, вых вс Р = Р ⋅ε

где Рвс – давление на всасе, МПа, Рвс = 5,48 МПа;

ε – степень сжатия нагнетателя, ε = 1,375;

Рвых = 5,48 ·1,375 = 7,535 МПа.

Температура газа на выходе из ЦБН Твых, К:10,08 тыс. стм^3/час

ТвыхТ ⋅εη0,235 = 303,5К

Расход топливного газа на КЦ qтг, тыс.ст.м3/час= 10,08 тыс