Характеристики центробежных нагнетателей для транспорта природных газов
#G0Тип нагнетателя
|
Номинал. производ. при 20 °С и 1 МПа |
Номинал. частота вращения, об/мин |
Объемная производ., м /мин |
Степень сжатия |
Конечное давление на выходе, МПа |
370-14-1
|
19,1 |
5300 |
289 |
1,25 |
5,66 |
Н-300-1,23
|
20,0 |
6150 |
260 |
1,24 |
5,50 |
Н-196-1,45
|
10,7 |
8200 |
196 |
1,45 |
5,60 |
520-12-1
|
29,3 |
4800 |
425 |
1,27 |
5,60 |
370-18-1
|
36,0 |
4800 |
370 |
1,23 |
7,60 |
Н-16-56
|
51,0 |
4600 |
800 |
1,24 |
5,60 |
Н-16-75
|
51,0 |
4600 |
600 |
1,24 |
7,50 |
Н-16-76
|
31,0 |
6500 |
380 |
1,44 |
7,50 |
650-21-1
|
53,0 |
3700 |
640 |
1,45 |
7,60 |
820-21-1
|
53,0 |
3700 |
820 |
1,45 |
5,60 |
Купер-Бессемер:
|
|
|
|
|
|
280-30
|
16,5 |
6200 |
290 |
1,51 |
5,60 |
СДР-224
|
17,2 |
6200 |
219 |
1,51 |
7,50 |
2ВВ-30
|
21,8 |
5000 |
274 |
1,51 |
7,50 |
Нуово-Пиньони:
|
|
|
|
|
|
PCL- 802/24
|
17,2 |
6500 |
219 |
1,49 |
7,52 |
PC-L1001-40
|
45,0 |
4600 |
520 |
1,51 |
7,52 |
Пользуются характеристиками следующим
образом. Зная фактические значения
величин
для данных условий, по соотношению 2.3,
определяют приведенную относительную
частоту вращения нагнетателя
.
По известной степени сжатия находят
приведенный объемный расход газа
,
соотношение 2.4, а затем по соответствующим
кривым (рис. 2.36) определяют политропический
КПД
и приведенную внутреннюю мощность
нагнетателя
,
(2.3)
.
(2.4)
Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем, определяется соотношением
.
(2.5)
В соотношениях 2.3-2.5 индексом "О" отмечен номинальный режим работы нагнетателя; индексом "в" - отмечены параметры на входе в нагнетатель. Плотность газа при всасывании, кг/м , определяется по соотношению:
,
(2.6)
где
-
абсолютное давление (МПа) и температура
(К) при всасывании.
Мощность на муфте привода, кВт:
,
где
- механические потери, для газотурбинного
привода
=
100 кВт, для электропривода
=
150 кВт.
Расчетный рабочий расход газа
для нагнетателей должен быть примерно
на 10-12% больше крайних левых значений
расхода, соответствующего условиям
начала срыва потока газа по нагнетателю
(зоне помпажа). На рис. 2.36 этому соответствует
подача газа ~360 м
/мин.
Наличие надежных приведенных характеристик
при эксплуатации газотурбинного привода
позволяет обслуживающему персоналу
выбирать наилучший режим работы в
зависимости от конкретных условий. Для
центробежных нагнетателей с электроприводом
также можно пользоваться приведенными
газодинамическими характеристиками,
но только для какого-то вполне определенного
значения
,
так как электропривод не имеет
регулируемую частоту вращения.
Наличие надежных приведенных характеристик с использованием соотношений (2.3-2.6) позволяет относительно легко определять мощность ГПА в эксплуатационных условиях.
Пример 2.1. Определить степень сжатия по
нагнетателю, коэффициент полезного
действия (
),
производительность и мощность на муфте
нагнетателя типа 370-18-1 при следующих
исходных данных: частота вращения
= 4500 об/мин, начальное абсолютное давление
сжатия
= 5,0 МПа, конечное абсолютное давление
6,1 МПа, температура газа на входе,
=
288,2 К, газовая постоянная R = 510 Дж/кг·К.
Решение. Определение рабочих параметров нагнетателя при заданных исходных данных можно осуществить в такой последовательности:
1. Определяется относительная плотность газа по воздуху
,
где
и
- соответственно, газовая постоянная
воздуха (
)
и газа (
),
определяемые как отношения универсальной
газовой постоянной (R = 8314 Дж/кг·К) к
мольной массе газа.
2. В зависимости от среднего давления процесса сжатия и начальной температуры газа при найденной относительной плотности газа по воздуху по номограмме (см. рис. 1.1) определяется коэффициент сжимаемости газа, = 0,9.
3. По уравнению состояния реального газа
(
)
определяется его плотность на входе в
нагнетатель
=37,8
кг/м
.
4. Определяется степень сжатия по нагнетателю
.
5. Определяется приведенная относительная частота вращения вала нагнетателя
6. С использованием приведенной характеристики нагнетателя (рис. 2.36) при найденных значениях = 1,22 и приведенной частоте вращения вала нагнетателя = 0,96 определяется приведенная объемная производительность: = 480 м мин.
7. Приведенная относительная внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем и его политропический КПД при = 480 м / мин по характеристике рис. 2.36 составят:
=
260·кВт/(кг/м
);
=
0,82.
8. Фактическая производительность нагнетателя составит:
м
/мин.
Объемный, или "коммерческий" расход, приведенный к стандартным условиям, определяется соотношением
·млн.нм
/сут.
=
1,206·0,56 = 0,675 кг/м
9. Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем
=
8098 кВт.
10. Мощность на муфте привода нагнетателя
=
8098 + 100 = 8198 кВт,
где
- механические потери мощности в системе
ГПА, принимаемые в расчетах для этого
типа агрегатов на уровне 100 кВт.