Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Общая схема измерения термогазодинамических




Параметров (ТГП)

Расчет эффективной мощности и КПД агрегата выполнен для шести ГТК-10-4 с нагнетателем 370-18-1 по методикам известных учёных: Зарицкий С.П., Лопатин А.С., Поршаков Б.П., Степанов О. А., Шабаров А.Б. Расчёт ТГП проводится с целью качественного сравнения существующих методик определения Ne, he и выявлению их применимости на практике в области диагностики газоперекачивающих агрегатов. Расчётная схема приведена на рис. 5.12. На расчётной схеме указаны основные конструкционные элементы ГПА и параметры, измеряемые на агрегатах с помощью, как штатных приборов, так и специально устанавливаемых измерительных приборов необходимых для получения достаточной первичной информации используемой в расчётных методиках. Более детальное описание схемы приведено ниже.

 
 

Рис. 5.12. Схема измерения ТГП

 

Из воздухозаборной камеры забирается воздух с параметрами Та и Ра, которые регистрируются штатными приборами. Перед первой ступенью ОК происходит небольшое изменение параметров всасываемого воздуха до уровня Т0, Р0. В ОК воздух сжимается и на выходе приобретает параметры ТС, РС, которые регистрируются штатной аппаратурой. Сжатый воздух поступает в теплообменник (регенератор) и подогревается до температуры ТV и давление составляет РV. Сжатый и подогретый воздух поступает в камеру сгорания, где смешивается с топливным газом, который подаётся по отдельному топливопроводу. Параметры топливного газа Тd, Рd, регистрируются дополнительной аппаратурой. Продукты сгорания после КСГ поступают в ТВД с параметрами ТZ и РZ. ТZ рассчитывается, РZ регистрируется штатной аппаратурой. Температура продуктов сгорания (Т`S) между ТВД и ТНД рассчитывается. Продукты сгорания на выходе ТНД имеют параметры ТS и РS, измеряемые штатной аппаратурой. Дополнительно установлен расходомер продуктов сгорания, который регистрирует , как на левом, так и на правом газоходе. По нагнетателю штатной аппаратурой регистрируются параметры газа Т1, Р1 и Т2, Р2, а также частота вращения ротора нагнетателя n = nТНД и ротора ОК (nOK = nТВД). Состав компонентов транспортируемого газа по данным КС приведён в табл. 5.1.

 

Исходные данные для расчёта ТГП

Исходные данные по составу и характеристикам компонентов природного газа Уренгойского месторождения приведены в табл. 5.1, а общие исходные данные по ТГП ГТК-10-4 Ярковской КС приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.1

Состав и характеристики компонентов природного газа

 

Характеристики Компоненты
rCH4 rC2H6 rC3H8 rC4H10 rCO2 rH2S rN2
rC1 rC2 rC3 rC4
Молярная концентрация %, r 98,0 0,4 0,2 0,0 0,1 - 1,3
Молекулярный вес, mi 16,04 30,07 44,09 58,12 44,02 - 28,00
Низшая молярная теплота сгорания QНРi, кДж/кг - - -

 

Таблица 5.2

Общие исходные данные

 

  Агрегат №
 
  Величина Размерность Значения
  r15 кг/м3 1,226
  rН кг/м3 0,690
  Ра МПа 0,0987 0,0985 0,0968 0,0961 0,0968 0,0981
  Та К
  Р0 МПа 0,0987 0,0985 0,0968 0,0961 0,0968 0,0981
Т0 К  
Р1 МПа 5,38 5,80 6,28 5,15 6,13 6,08  
Т1 К 296,0 297,1 303,5 289,4 299,8 288,0  
Р2 МПа 6,18 6,49 7,16 6,03 7,26 7,46  
Т2 К 309,0 306,9 316,5 302,5 313,2 306,0  
РС МПа 0,3603 0,3563 0,3633 0,3793 0,4033 0,4320  
ТС К  
                       

Продолжение таблицы 5.2

ТV К
РZ МПа 0,3593 0,3513 0,3603 0,3563 0,4013 0,4120
ТS К
Pизб МПа 0,00260 0,00250 0,00260 0,00275 0,00310 0,00440
П МПа 4,260×10-4 4,162×10-4 4,163×10-4 4,550×10-4 5,404×10-4 6,30×10-4
Л МПа 4,360×10-4 4,162×10-4 4,163×10-4 4,550×10-4 5,404×10-4 6,30×10-4
В кг/с 0,565 0,560 0,555 0,570 0,662 0,702
FП м2 1,826
FЛ м2 1,826
РSп МПа 0,1039 0,1038 0,1039 0,1040 0,1041 0,1057
РSл МПа 0,1039 0,1038 0,1039 0,1040 0,1041 0,1057
hл 0,93
hг 0,98
hм 0,995
ТО К
rнагн кг/м3 40,561 43,100 45,680 39,300 45,136 46,600
b1 19,8
b2 -9067,4
b3 53778,5
b4 -98100,6
b5 57570,2
nном об/мин
n об/мин
Nмех кВт
Neном кВт
TZном К
ном К
Раном МПа 0,101325
heном 0,29
С` 0,3
А 0,292
К МПа 0,00974 0,00920 0,00927 0,00930 0,00960 0,00980
                       

 



Расчёт ТГП, основанный на методике Степанова О.А.,

Чекардовского М.Н., Чекардовского С.М.

(Методика 1)

Вариант 1 А

Используя исходные данные табл. 5.1 и 5.2 рассчитываются следующие характеристики газа по уравнениям:

. (5.61)

Элементарный весовой состав топлива в процентах:

, (5.62)

, (5.63)

, (5.64)

, (5.65)

, (5.66)

где СР, НР, SP, NP, OP – весовая концентрация соответственно углерода, водорода, серы, азота, кислорода.

, (5.67)

, (5.68)

, (5.69)

. (5.70)

Плотность продуктов сгорания за ТНД:

РS = Pa + PИЗБ, (5.71)

левый газоход

, (5.72)

правый газоход

. (5.73)

Расходы продуктов сгорания:

, (5.74)

, (5.75)

, (5.76)

МВПС-В, (5.77)

, (5.78)

. (5.79)

Температура продуктов сгорания перед ТВД рассчитывается по следующей формуле:

. (5.80)

Мощность осевого компрессора:

. (5.81)

Мощность турбины высокого давления при условии, что ТВД и ОК на одном валу:

. (5.82)

Температура продуктов сгорания за ТВД:

, (5.83)

. (5.84)

Эффективная мощность ГПА:

. (5.85)

Эффективный КПД ГПА:

. (5.86)

Пример расчёта:

РS = 0,0987 + 0,0026=0,1013 МПа

МВ=75,109-0,565=74,544 кг/с

 

 

Вариант 1В

Эффективная мощность, эффективный КПД рассчитываются следующим образом:

. (5.87)

Примечание: недостающие данные берутся из методики 1А (В, QHP).

. (5.88)

Пример решения:

,

 

.

 

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 659; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.038 с.) Главная | Обратная связь