Последовательность расчета

1. Газовая постоянная, R^/, Дж / (кг К)

R^/ = ,

где R = 286,8 Дж / (кг К) - газовая постоянная воздуха;

∆ - относительная плотность газа по воздуху.

 

2. Коэффициент сжимаемости природного газа Z от приведенных давления и температуры рис. 5.17 [ 6 ].

3. Плотности газа при 20⁰ С и 0,1013, МПа, кг / м³

 

r_ст = ∆. 1, 205,

где 1,205 кг / м³ - плотность воздуха при 20⁰ С и 0,1013 МПа

 

4. Давление газа на всасывании в центробежный нагнетатель с учетом потерь газа в обвязке пылеуловителей, Р _вс , Мпа

 

Р _вс = Р_вх - ∆Р,

 

где Р_вх, - давление газа на входе в компрессорный цех, МПа;

∆Р – потери газа в обвязке пылеуловителей, МПа.

 

5. Плотность газа при всасывании в центробежный нагнетатель, r_вс , кг / м³;

r_вс = ,

где Р_вс - абсолютное значение давления газа при всасывании в ЦБН, МПа;

Т - абсолютное значение температуры газа при всасывании, К

Z – коэффициент сжимаемости газа при температуре и давлении газа на всасывании в ЦБН [6].

 

6. Фактическая подача группы или одного ЦБН (в зависимости от схемы соединения и типа нагнетателей) Q_к, млн. м³ / сут.

 

Q_к = ,

где Q_кц – пропускная способность компрессорного цеха, оборудованного однотипичными агрегатами, млн.м³ / сут.;

m - число параллельно работающих групп или число ЦБН (в зависимости от схемы соединения).

 

7. Объемная подача нагнетателя, ( первой ступени в зависимости от схемы соединения), Q_об, м³ / мин,

Q_об = ,

Для экспресс - расчетов, когда известны производительность центробежного нагнетателя, температура и давление на входе в нагнетатель, при определении объемной производительности целесообразно пользоваться номограммой, представленной на рис. 5.18 [ 6 ].

 

8. Приведенная объемная подача, [ Q ]_пр,

[ Q ]_пр = ,

где n_Н - номинальная частота вращения ротора нагнетателя, об / мин;

n - фактическая частота вращения ротора нагнетателя, об/ мин;

Q_об – объемная подача нагнетателя, м³ / мин.

 

9.Приведенная частота вращения, [ ]_пр

 

[ ]_пр = ,

где Z_пр, R_пр, Т_пр - параметры газа, для которых составлена характеристика нагнетателя [6].

10.Степень сжатия и приведенная относительная мощность [ ]_пр центробежного нагнетателя по найденным значениям приведенной объемной подаче и приведенной частоты вращения по характеристикам нагнетателей рис. 1 - 14.

 

11. Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем, N_i, кВт,

 

N_i = [ ]_пр . r_вс ( )³_пр,

12.Мощность на муфте привода, N, кВт

 

N = N_i + N_мех,

где N_мех - механические потери: для газотурбинного привода N_мех, = 100 кВт, для электропривода N_мех, = 150 кВт).

 

13. Давление на выходе нагнетателя, Р_вых, МПа

 

Р_вых = Р_вс ^. ,

 

14. Температура на выходе нагнетателя, Т_вых., К

 

Т_вых.= Т ^. ,

где k - показатель политропы природного газа, принимаемый равным 1,3-1,31;

_пол – политропический к.п.д. нагнетателя.

 

Расчёт второй ступени (при использовании неполнонапорных ЦБН) производится аналогично. Температура на входе второй ступени принимается равной температуре нагнетания первой ступени.

Давление на входе второй ступени, Р_вх, МПа

 

,

где Р_вых - давление нагнетания первой ступени, МПа;

0,015 - 0,025 МПа - потери в обвязке между первой и второй ступенью,

 

14.Удалённость режима работы центробежного нагнетателя от границы помпажа определяется по величине

где Q_пр^min – минимальное значение приведенной объемной подачи ЦБН, рис. 1-14.

 

Минимальный расход на характеристиках нагнетателей соответствует границе помпажа. Рабочий расход газа должен не менее чем на 10% превышать помпажный.

 

По результатам расчета составляется вывод.

 

 

Рис. 1. Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 2. Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 с зауженным колесом при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 3. Приведенные характеристики нагнетателя 520-12-1 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 4. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 564 мм

(гиперболический покрывающий диск, число лопаток 10) при ; ; Дж/(кг·K)

 

 

 

Рис. 5. Приведенные характеристики нагнетателя 235-21-1 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 6. Приведенные характеристики нагнетателя ГПА-Ц-16/76 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 7. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 590 мм (гиперболический покрывающий диск, число лопаток 14) при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 8. Приведенные характеристики нагнетателя Н-16-76/1,25 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

 

Рис. 9. Приведенные характеристики нагнетателя ГПА-Ц-6,3 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

Рис. 10. Приведенные характеристики нагнетателя PCL-1002 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 11. Приведенные характеристики нагнетателя PCL-802/24 при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

 

Рис. 12. Приведенные характеристики нагнетателя 280 с рабочим колесом диаметром 600 мм (гиперболический покрывающий диск, число лопаток 14) при ; ; Дж/(кг·К)

 

 

 

Рис. 13. Приведенные характеристики нагнетателя Н-300-1,23 при ; ; Дж/(кг·К)

 

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

Дайте, согласно варианта, письменный ответ на следующий вопросы:

 

Вариант 1

1.. Ремонтно – техническое обслуживание оборудования по очистке газа от механических примесей и конденсата

2. Особенности технической эксплуатации ГТК-10И, ГТК-25И.

3. Система автоматического регулирования, назначение, принцип действия, основные узлы.

4. Эксплуатация насосов магистральных нефтапроводов.

 

Вариант 2

.

1. Эксплуатация оборудования по очистке газа на КС.

2. Охлаждение газа на КС как способ повышения пропускной способности газопровода.

3. Подготовка ГТК-10 к пуску. Пуск агрегата, последовательность пусковых операций.

4. Эксплуатация резервуарных парков нефтебаз.

 

Вариант 3

.

1. Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГТК-10 во время работы. Нормальная и аварийная остановки ГПА.

2. Зона устойчивой работы ЦБН, методы ее определения, понятие «помпажа».

3. Системы технического обслуживания и ремонта газоперекачивающего агрегата. Регламент технического обслуживания.

4.Эксплуатация аппаратов воздушного охлаждения газа на компрессорной станции.

 

Вариант 4

 

1. Технологическая схема КС с полнонапорными ЦБН, Описание.

2. Обследование технического состояния газотурбинного газоперекачивающего агрегата.

3. Эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание аппаратов воздушного охлаждения газа.

4. Система электроснабжения, КИП и А, водоснабжения, назначение, эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание.

 

 

Вариант 5

1. Ремонтно – техническое обслуживание системы маслоснабжения КС.

2. Техническая ремонтная документация. Оформление дефектной ведомости. Обеспечение запасными частями и материалами. Сетевой график ремонта

3.Ремонтно-техническое обслуживание оборудования автозаправочных станций.

4. Система регулирования уплотнения ЦБН, назначение, основные узлы, принцип действия.

 

 

Вариант 6

1. Особенности эксплуатации газоперекачивающих агрегатов с авиаприводом ГПА-Ц-6,3, ГПА-Ц-16.

2. Порядок разборки газотурбинного газоперекачивающего агрегата при капитальном ремонте.

3. Эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание системы технологического газа.

4. Аварийные и нештатные ситуации на КС, причины их возникновения, действия персонала по предупреждению и ликвидации аварийных ситуаций.

 

Вариант 7

1. Особенности эксплуатации газоперекачивающих агрегатов ГПА-12 «Урал», ГПА-16 «Урал».

2. Система вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, назначение, оборудование; эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание.

3. Система топливного и пускового газа, назначение, оборудование, схема и ремонтно- техническое обслуживание.

4. Типовой маршрут вахтенного персонала КС.

 

Вариант 8

1. Особенности эксплуатации газоперекачивающих агрегатов с судовым приводом ГПУ-10, ГПУ-16: подготовка к пуску, пуск, эксплуатация во время работы, нормальная и аварийная остановки.

2. Центровка роторов турбины низкого давления и ЦБН при выполнении капитального ремонта.

3. Основные методы ремонта лопаточного аппарата ГТУ. Порядок замены лопаток.

4. Эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание системы топливного и пускового газа.

 

Вариант 9

1. Регулирование режимов работы ГПА с электроприводом. Подготовка к пуску, пуск. Особенности эксплуатации. Нормальная и аварийная остановки.

2 Регенерация масла на КС. Способы, оборудование.

3.Ремонт ЦБН. Подготовка, порядок выполнения, проверка качества. Сдача в эксплуатацию.

4.Система импульсного газа, назначение, оборудование, схема; эксплуатация и ремонтно – техническое обслуживание.

 

Вариант 10

1. Особенности эксплуатации ГПА с электроприводом: подготовка к пуску, пуск, эксплуатация во время работы, нормальная и аварийная остановки.

2. Ремонт подшипников ГТУ: условия работы и основные нагрузки, причины возникновения дефектов. Технология ремонта вкладышей и упорных колодок подшипников.

3. Система маслоснабжения КС, назначение, оборудование, схема.

4. Последовательность сборки ГПА после капитального ремонта. Проверка качества ремонтных работ.