6 Расчет режима работы кс (проводится для трех вариантов используемого количества гпа)
Скачать 37.33 Kb.
|
6 Расчет режима работы КС (проводится для трех вариантов используемого количества ГПА)Исходные данные для расчета: млн. /сут; МПа; МПа; К; К.
6.1 Расчет свойств газаМолярная масса природного газа: , где - концентрация i-го компонента газа; - молярная масса i-го компонента, кг/кмоль; кг/кмоль. Псевдокритическая температура: ; где - температура i-го компонента, К; К. Псевдокритическое давление: ; где - давление i-го компонента, МПа; МПа. Газовая постоянная: КДж/кг*К. Давление газа на входе компрессорного цеха: ; где – потери давления газа на входе компрессорного цеха, МПа; МПа. Давление газа на выходе компрессорного цеха: ; где – потери давления газа на выходе компрессорного цеха, МПа; МПа. Приведенные давление и температура: ; . Коэффициент сжимаемости природного газа: ; ; ; . Плотность газа: кг/ . 6.2 Первый режим: 2 ГПА-32 «Ладога»Количество параллельно работающих компрессоров ГПА-32 «Ладога»: (1) Берем 2 ГПА-32 «Ладога». Суточная производительность одной машины: млн. /сут. (2) Объемный расход на входе компрессора: /мин. (3) Степень повышения давления компрессора: . (4) 6.2.1 Определение режима работы компрессораПриведенная объемная производительность: /мин.(5) Из графика газодинамических характеристик компрессора 400 СПЧ 1,38/76-32С ( Приложение 1, рисунок 7) находим точку пересечения /мин и и определим: /мин; ; ; . 6.2.2 Определение параметров компрессораФактическая частота вращения вала: об/мин (6) Внутренняя мощность компрессора: Мощность на муфте: МВт, (7) где – коэффициент технического состояния компрессора, – механический КПД компрессора, . (8) Температура газа после сжатия: К. (9) Запас устойчивости: %, (10) Так как запас устойчивости , компрессор работает устойчиво. Располагаемая мощность газотурбинной установки (максимальная рабочая мощность на муфте нагнетателя): , (11) где - коэффициент технического состояния, ; - номинальная мощность ГТУ; - коэффициент, учитывающий влияние температуры атмосферного воздуха, ; - коэффициент, учитывающий наличие утилизатора, ; - коэффициент, учитывающий влияние относительной скорости вращения ротора, ; - коэффициент, учитывающий влияние высоты над уровнем моря, . ; (12) К; (13) МВт; , (14) Так как располагаемая мощность газотурбинной установки меньше мощности на муфте, значит турбина не сможет развить необходимую мощность. 6.3 Второй режим: 3 ГПА-32 «Ладога»Определим уточную производительность одной машины по формуле (2): млн. /сут. Объемный расход на входе компрессора по формуле (3): /мин. 6.3.1 Определение режима работы компрессораПо формуле (5) определим приведенную объемную производительность /мин. Из графика газодинамических характеристик компрессора 400 СПЧ 1,38/76-32С ( Приложение 1, рисунок 7) находим точку пересечения /мин и и определим: /мин; ; ; 6.3.2 Определение параметров компрессораФактическую частоту вращения вала определим по формуле (6): об/мин По формуле (7) определим мощность на муфте: МВт, Температура газа после сжатия определяется по формуле (9): К. По формуле (10) запас устойчивости равен: %, Так как запас устойчивости , компрессор работает устойчиво. Располагаемая мощность газотурбинной установки (максимальная рабочая мощность на муфте нагнетателя) определяется по формуле (11): ; МВт. Проведем проверку по условию (14): , Так как располагаемая мощность газотурбинной установки больше мощности на муфте, значит турбина сможет развить необходимую мощность. 6.3.3 Расчет расхода топливного газа, (15) где - номинальный расход топливного газа; - коэффициент технического состояния ГТУ (по топливу), ; тыс /ч; (16) где - номинальный КПД ГТУ, ; - теплота сгорания топливного газа, кДж/ ; (17) 54422кДж/ тыс /ч. Потребление топливного газа компрессором: млн. /сут. (18) где – количество работающих агрегатов; – 24 часа. 6.4 Третий режим: 4 ГПА-32 «Ладога»Определим уточную производительность одной машины по формуле (2): млн. /сут. Объемный расход на входе компрессора по формуле (3): /мин. 6.4.1 Определение режима работы компрессораПо формуле (5) определим приведенную объемную производительность: /мин. Из графика газодинамических характеристик компрессора 400 СПЧ 1,38/76-32С ( Приложение 1, рисунок 7) находим точку пересечения /мин и и определим: /мин; ; ; 6.4.2 Определение параметров компрессораФактическую частоту вращения вала определим по формуле (6): об/мин По формуле (7) определим мощность на муфте: МВт, Температура газа после сжатия определяется по формуле (9): К. По формуле (10) запас устойчивости равен: %, Так как запас устойчивости , компрессор работает устойчиво. Располагаемая мощность газотурбинной установки (максимальная рабочая мощность на муфте нагнетателя) определяется по формуле (11): ; МВт. Проведем проверку по условию (14): , мощность газотурбинной установки больше мощности на муфте, значит турбина сможет развить необходимую мощность. 6.4.3 Расчет расхода топливного газаПроизведем расчет топливного газа по формуле (15): тыс /ч. Потребление топливного газа компрессором по формуле (18) равен: млн. /сут. Результаты по мощностям и расходам топливного газа внесем в таблицу 6.1. Таблица 6.1. Характеристики режимов работы КС.
Как видно из таблицы 6.1 режим 2 предпочтительнее, так как меньше затраты на топливный газ. |