Выбор типа ГПА и расчет режима работы КС.

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

(33)

от приведенной объемной производительности

(34)

при различных значениях приведенных относительных оборотах

, (35)

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 Приложение Ж.

Порядок определения рабочих параметров:

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

2.4.2 Определяется плотность газа r_ВС и производительность нагнетателя при условиях всасывания

; (36)

; (37)

, (38)

где: Q_КС=Q, Q_ЦН – соответственно производительность КС и ЦН при стандартных условиях;

m_Н – число параллельно работающих ЦН (групп ЦН).

Q_НОМ – номинальная производительность ЦН при стандартных условиях, млн.м³/сут.

2.4.3 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.

2.4.4 Определяется требуемая степень повышения давления

, (39)

где: Р_наг – соответственно номинальное давление на входе и выходе ЦН.

- уточненное давление на выходе ЦН

По диаграмме Приложение Ж 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_{ПР min} – приведенная объемная производитель­ность на границе зоны помпажа (расход, соответствующий левой границе характеристик ЦН).

2.4.5 Определяется внутренняя мощность, потребляемая ЦН

, (38)

где: n – фактическая частота вращения ротора ЦН, определяемая из (32)

, (39)

2.4.6 Определяется мощность на муфте привода

, (40)

где: N_МЕХ - механические потери мощности в редукторе и подшипниках ЦН при номинальной загрузке принимаются по Приложению З.

2.4.7 Вычисляется располагаемая мощность ГТУ

, (41)

где: N_e^Н - номинальная мощность ГТУ;

k_Н - коэффициент технического состояния по мощности;

k_ОБЛ - коэффициент, учитывающий влияние системы противообледенения

(при отключенной системе k_ОБЛ=1);

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 _t, T_ВОЗД^Н принимаются по справочным данным ГТУ.

2.4.8 Производится сравнение N_e и N_e^P. должно выполняться условие N_e £ N_e^P. При невыполнении этого условия следует увеличить число m_Н и повторить расчет начиная с пункта 2.4.2.

2.4.9 Определяется температура газа на выходе ЦН

, (42)

где: k – показатель адиабаты природного газа, k=1,31.