Расчет параметров газовых компрессоров

18.7.2.1 Давления газа на входе (выходе) компрессорного цеха (во входном и выходном патрубках компрессора или первого (последнего) в группе последовательно соединенных компрессоров) вычисляют по формулам

P _{1 н} = P_к - d P_вх, (18.54)

P _{2 н} = P_н + d P_вых, (18.55)

где d Р – потери давления в трубопроводах и оборудовании на входе (выходе) КЦ, МПа. Величину d Р определяют согласно требованиям п. 7.6.19 настоящих Норм;

Р_к, Р_н - давления газа в прилегающих линейных участках (на узле подключения КЦ), МПа.

Температуру газа Т _{1 н} на входе КЦ следует принимать равной температуре газа Т_к в конце предшествующего линейного участка газопровода. Температуру газа на выходе КЦ следует принимать равной значению температуры газа после установки охлаждения или равной температуре после компрессоров (при отсутствии охлаждения газа).

18.7.2.2 Пересчет расходов и производительностей газового компрессора (нагнетателя) производят по следующим формулам:

Объемный расход на входе компрессора, м³/мин

, (18.56)

где q_н – суточная производительность, млн.м³/сут;

r_{1 н} – плотность газа при условиях на входе, кг/м³

, (18.57)

R – газовая постоянная, кДж/кг·К;

G_н - массовый расход, кг/с:

. (18.58)

18.7.2.3 Степень повышения давления (степень сжатия) – отношение абсолютных давлений, измеренных в сечениях выходного и входного патрубков (фланцев) компрессора

(18.59)

Степень повышения температуры – отношение абсолютных температур на выходе и входе компрессора

(18.60)

18.7.2.4 Политропный к.п.д. газового компрессора (нагнетателя) h _n - отношение удельной полезной политропной работы (политропного напора) H_n к разности энтальпий (полному напору) H_i, определяемым по параметрам газа, измеренным в сечениях входного и выходного патрубков (фланцев)

. (18.61)

18.7.2.5 Удельную политропную работу (политропный напор), кДж/кг, вычисляют по формуле

, (18.62)

или

, (18.63)

где - объемный показатель политропного процесса;

- температурный показатель политропы;

- средний коэффициент сжимаемости.

Для оценочных расчетов используют приближенное (усредненное) значение показателя m_v = 0,3.

18.7.2.6 В некоторых случаях для ЦБН и, как правило, для поршневого компрессора используются показатели изоэнтропного (адиабатного) процесса:

Изоэнтропный к.п.д. сжатия

, (18.64)

Изоэнтропный напор, кДж/кг, вычисляют по формуле

, (18.65)

где к_v - объемный показатель изоэнтропного процесса (объемный показатель адиабаты).

18.7.2.7 Температуру газа после сжатия (на выходе из ЦБН) определяют по характеристикам ЦБН; допускается ее определение по формуле

. (18.66)

18.7.2.8 Внутреннюю мощность ЦБН (мощность сжатия), кВт, вычисляют по формуле

. (18.67)

Приближенные формулы для вычисления внутренней мощности ЦБН (например, для оптимизационных расчетов газопровода согласно приложению Ж):

. (18.68)

18.7.2.9 Мощность, кВт, на муфте ГТУ-ЦБН в зависимости от внутренней мощности ЦБН вычисляют по формуле

, (18.69)

где h _м - механический к.п.д. ЦБН, включающий в себя потери в подшипниках, насосах и других устройствах, способных привести к потерям (отводу) энергии от ЦБН;

К_н - коэффициент технического состояния ЦБН (приложение И) принимается равным 0,95, если не имеется оснований для принятия другой величины.

Значения механического к.п.д., h _м, принимают по данным техдокументации конкретного типоразмера. Допускается применять приближенную зависимость от номинальной мощности ГПА (ГТУ):

(18.70)

18.7.2.10 Поле возможных режимов ЦБН определяется его расходно-напорной характеристикой и имеет определенные физические ограничения.

На рисунке К.1 (приложение К) показана типичная диаграмма режимов центробежного компрессора.

Нормальная рабочая точка – это ожидаемый режим обычной эксплуатации, в процессе которого желательна оптимальная эффективность.

Номинальная (100 %) частота вращения определяется напором, который требуется получить в спецификационной точке А и расходом, который необходимо обеспечить в других спецификационных точках, таких как точка С.

Нормальная частота вращения обычно соответствует приблизительно 98 % от номинальной частоты вращения (если не устанавливается другая величина).

Максимальная (обычно 105 % от номинальной величины) и минимальная (обычно 70 % от номинальной величины) частоты вращения – это величины, которые поставщик разрешает для длительной эксплуатации.

Расходно-напорные характеристики и эффективность ЦБН могут быть представлены в разных формах. Наиболее применяемые формы приведены в приложении К.

18.7.2.11 Потребляемую мощность, производительность и другие параметры поршневых ГПА определяют по их загрузочным характеристикам.

Для оценочных расчетов допускается определять потребляемую мощность и температуру на выходе компрессора по приближенным формулам

, (18.71)

. (18.72)

Значения адиабатического (изоэнтропного) к.п.д. принимают в зависимости от степени повышения давления:

e н	h из
1,3-1,5	0,80-0,82
1,51-1,7	0,82-0,85
1,71-2,5	0,85-0,88

Дата добавления: 2015-11-30