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 N_e, h_e 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 Т_а и Р_а, 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 Т_С, Р_С, которые регистрируются штатной аппаратурой. Сжатый воздух поступает в теплообменник (регенератор) и подогревается до температуры Т_V и давление составляет Р_V. Сжатый и подогретый воздух поступает в камеру сгорания, где смешивается с топливным газом, который подаётся по отдельному топливопроводу. Параметры топливного газа Т_d, Р_d, DР регистрируются дополнительной аппаратурой. Продукты сгорания после КСГ поступают в ТВД с параметрами Т_Z и Р_Z. Т_Z рассчитывается, Р_Z регистрируется штатной аппаратурой. Температура продуктов сгорания (Т`_S) между ТВД и ТНД рассчитывается. Продукты сгорания на выходе ТНД имеют параметры Т_S и Р_S, измеряемые штатной аппаратурой. Дополнительно установлен расходомер продуктов сгорания, который регистрирует DР, 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 = n_ТНД и ротора ОК (n_OK = n_ТВД). 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
DРП	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
DРЛ	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
Tаном	К
Раном	МПа	0, 101325
heном		0, 29
С`		0, 3
А		0, 292
DРК	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 С^Р, Н^Р, S^P, N^P, O^P – весовая концентрация соответственно углерода, водорода, серы, азота, кислорода.

, (5.67)

, (5.68)

, (5.69)

. (5.70)

Плотность продуктов сгорания за ТНД:

Р_S = P_a + P_ИЗБ, (5.71)

левый газоход

, (5.72)

правый газоход

. (5.73)

Расходы продуктов сгорания:

, (5.74)

, (5.75)

, (5.76)

М_В=М_ПС-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:

Р_S = 0, 0987 + 0, 0026=0, 1013 МПа

М_В=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, Q_H^P).

. (5.88)

Пример решения:

,

 

.

 

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I Общая характеристика эфирномасличного сырья
2. III. ОБЩАЯ ТИПОВАЯ ФРАЗЕОЛОГИЯ
3. III. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ
4. V1: Общая теория права и государства
5. Автогенераторы гармонических колебаний: структурная схема, условия самовозбуждения.
6. Анализ структуры и системы управления организации, общая характеристика
7. Блок схема системы автоматического контроля.
8. Блок-схема заключения договора с заказчиком
9. ВВП, принципы и способы измерения.
10. ВИДЫ ПРАВООТНОШЕНИЙ В СФЕРЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРУДА И ИХ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
11. Вопрос 16. Понятие и общая характеристика права пользования землей. Субъекты, объекты, виды права пользования землей.
12. Вопрос 23. Понятие и общая характеристика некоммерческих организаций как субъектов гражданских правоотношений. Ст.116