Проект компрессорной станции

, 

3.3.3.   Определение объемной производительности нагнетателя в :

 

3.3.4. Допустимый интервал изменения числа оборотов ротора нагнетателя: 

      а) из условия экономичности работы нагнетателя 

;

.

В итоге  условие допустимый интервал:

 
 

      б) из условия соблюдения правил технической  эксплуатации газотурбинного привода нагнетателя 

.

В итоге  условие допустимый интервал:

 

3.3.5.   Потребная частота вращения ротора нагнетателя. 

      Принимаем потребную частоту вращения ротора нагнетателя

 

3.3.6.   Приведенная производительность нагнетателя.

3.3.7.   Расчет приведенного числа оборотов ротора нагнетателя

 

8.  Проверка удаленности режима работы нагнетателя от границы помпажа

.

Следовательно нагнетателю гарантируется беспомпажная работа. 

Степень сжатия в нагнетателе ε и относительная приведенная внутренняя мощность нагнетателей по приведенной характеристике нагнетателя:

  ;    

9.   Расчет мощности, потребляемой нагнетателем.

 

 
 

10. Определение потребной мощности для привода  нагнетателя

 

 

Проверяем на соответствие условию:

условие не выполняется. 

Принимаем

 

-   Приведенная производительность нагнетателя.

-   Расчет приведенного числа оборотов ротора нагнетателя

-   Проверка удаленности режима работы нагнетателя от границы помпажа

.

Следовательно нагнетателю гарантируется беспомпажная работа. 

Степень сжатия в нагнетателе ε, относительная приведенная внутренняя мощность нагнетателей и политропический КПД по приведенной характеристике нагнетателя:

  ;   ;    

-   Расчет мощности, потребляемой нагнетателем. 

-   Определение потребной мощности для привода нагнетателя

 
 

Проверяем на соответствие условию:

Условие  выполняется. 

3.3.11. Расчет параметров газа на выходе нагнетателей второй ступени сжатия

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.   ПОДБОР  ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ  КС 

     Кроме газоперекачиваюших агрегатов к  основному оборудованию КС относятся  пылеуловители и аппараты воздушного охлаждения газа. 

4.1.  Подбор пылеуловителей [1] 

      Установка очистки газа предназначена для очистки поступающего на КС газа от твердых и жидких примесей и предотвращение загрязнения и корозии оборудования и трубопроводов станций.

      Очистка газа, как правило, проводится в одну ступень. В качестве пылеуловителей на КС наиболее перспективны и широко применяются аппараты циклонного и мультициклонного типа. 

      Уточняем рабочее давление пылеуловителя (оно равно давлению газа на входе КС).

      

        Затем по характеристике пылеуловителя определяем его минимально и максимально допустимые производительности Q_min и Q_max. 

 

        Плотность транспортируемого газа при стандартных условиях отличается от 0,75 кг/м³ , полученные значения Q_min и Q_max корректируем.

где 0,99 – коэффициент изменения производительности пылеуловителей. 

      По  уточненным значениям производительностей определяем потребное число пылеуловителей таким образом, чтобы при отключении одного из аппаратов, нагрузка на оставшиеся в работе не выходила за пределы их максимальной производительности Q_max , а при работе всех аппаратов - не выходила за пределы минимальной производительности Q_min. При этом в любом режиме работы общие потери давления на стороне всасывания КС не должны превышать нормативных величин.

      Принимаем число пылеуловителей типа ГП 144.00.000

      

 
 
 
 
 
 

2. Подбор  аппаратов воздушного охлаждения АВО [1]

 

      Компримирование газа на КС сопровождается его нагревом. Охлаждение газа проводится на выходе станций и осуществляется с целью: предотвращения нарушения устойчивости и прочности труб и покрывающей их изоляции; для предотвращения растепления многолетне-мерзлых грунтов, в которых уложен газопровод, обслуживаемый КС; для повышения экономичности транспорта газа за счет уменьшения его объема при охлаждения. 

4.2.1. Исходные данные для расчета потребного количества АВО

      

      

     Оптимальная среднегодовая температура охлаждения газа t₂ принимается на 10-15°С выше расчетной среднегодовой температуры наружного воздуха t_1в

где t_а - средняя температура наружного воздуха в рассматриваемый период.

δt₂ - поправка на изменчивость климатических данных, применяемая равной 2°С. 

2. Определение потребного количества АВО

 

• Общее количество тепла, подлежащее отводу от газа на установке  

Q₀ , Дж/с

где М - общее количество газа, охлаждаемого на КС, кг/с; СР - теплоемкость газа при давления на входе в АВО и средней температуре газа в АВО , Дж/(кг К); - температура газа на входе в АВО, равная температуре газа на выходе компрессорных машин, °С; t₂ - оптимальная температура охлаждения газа, °С.

      Принимаем t₂ = 7,4°C.

[4]

тогда

 
 
 

• Предварительное определение количества АВО 

 

      К рассмотрению принимаем несколько различных типов АВО. По номинальной производительности аппаратов и известной производительности КС определяем потребное количество АВО m каждого типа и рассчитываем требуемые производительности одного аппарата каждого типа по теплоотводу Q₁ и по газу M₁:

      

; .

      Принимаемые к рассмотрению АВО должны иметь рабочее давление, соответствующее давлении на выходе КС.

      

      Таблица 2

 
 
 

2АВГ  - 750 

• Проверка  принятого количества АВО по температуре охлаждающего воздуха t_2в

где V_в   - общий объемный расход воздуха, подаваемого всеми вентиляторами одного АВО, м³/с; С_рв = 1,005 Дж/(кг К) - теплоемкость воздуха при барометрическом давлении Р_а и t_1в , Дж/(кг К); ρ_в  - плотность воздуха на входе в АВО, кг/м³.

Предварительно  принятое количество АВО остается в  силе, т.к. t_2в >t₁. 

• Проверка  принятого числа АВО по поверхности  теплопередачи одного АВО.

 

Требуемая поверхность теплопередачи F_р :

где К_р - коэффициент теплопередачи, принимаемый, Вт/(м² К); ;  m’ - принятое количество АВО;

 

i - число ходов газа в аппарате. - поправка, определяемая по приложению 15, в зависимости от параметров R и Р;

  ;   

Принимаем .

Требуемая поверхность теплопередачи F_р : 

Проверка  выполняется при выполнении условия:

где F  - фактическая поверхность теплопередачи (для данного типа АВО), увеличенная на 10% с учетом возможного выхода из строя отдельных вентиляторов и загрязнения поверхностей теплообмена, м; - допустимое расхождение между F_Р и F   (может быть принято равным 5% от F), м.

Условие выполняется.