3.10. Противопомпажная защита 1дбн

Рис. 3.17. Система подогрева циклового воздуха агрегата ГПА-Ц-6,3:

1 - решётка распределительная; 2 - вентиль с электроприводом; 3 - воздуховод;

5 - эжектор; 6 - трубопровод

Помпаж, или неустойчивый режим работы, нагнетателя является наи­более опасным автоколебательным режимом в системе нагнетатель - газо­провод, приводящий к срыву потока в проточной части нагнетателя.

772

Глава 3

173

Эксплуатация ГПА с газотурбинным приводом

Газовая постоянная

2927 2927 _1___

(3.3)

Коэффициент сжимаемости газа по параметрам входа определяется по номограмме рис. 1.1, либо по соотношению [2]:

1————- Г'вх - 0,04^f- = 0,93 , (3.4)

^Свх ^Твх ) ^Твх

Внешне помпаж проявляется в виде хлопков, сильной вибрации на­гнетателя, отдельных периодических толчков, в результате чего воз­можны разрушение рабочего колеса нагнетателя, повреждение упорно­го подшипника, разрушение лабиринтных уплотнений и т.д. Возникно­вение помпажа в нагнетателе вызывает колебания частоты вращения и температуры газа ГТУ, приводящей во вращение нагнетатель, и, как следствие, к возникновению неустойчивой работы осевого компрессо­ра, что, в свою очередь, приводит к аварийной остановке ГПА.

Причинами возникновения помпажа является изменение характери­стики сети (газопровода), вследствие:

• колебаний давления газа в газопроводе;

• влияния параллельно включенных, но более напорных нагнетателей;

• неправильной или несвоевременной перестановки кранов в трубной обвязке нагнетателя.

Изменение режима работы нагнетателя до значительного уменьше­ния расхода газа (приблизительно до 60% расчетного значения), вслед­ствие:

• снижения частоты вращения нагнетателя ниже допустимой;

• ухудшения технического состояния газотурбинного привода;

• попадания посторонних предметов на защитную решетку нагнетате­ля и ее обледенение и др.

Режимы работы нагнетателя по расходу газа, как правило, ограни­чиваются 10% - м запасом от границы помпажа (рис.3.18) и определя­ются как:

где т_вх - соотношение температур газа на входе и критической

(т„=Г_в/ 7^=1,52); тг_вх - соотношение давлений газа на входе и критического

Т_к - критическая температура (Т_к = 1 90, 1 К); Р_к - критическое давление (Р_к = 4,73 МПа). Плотность газа на входе

р=10⁴Р /z RT =10⁴-3,9/ 0,93- 289,2-52,2 =28,32 кг/м³.

Гвх их вх вх ' ' ' ' '

Объемная производительность нагнетателя

Q = Q /0,06 7Г~ =⁴⁷⁵ ' °>⁶⁷⁶ / °>⁰⁶ / 28,32 = ^{189 м3/ мин}-

^ ^КОММ ' '

сть

Приведенная объемная производительно

= (Q-Q

V X, залом

-100% £

(3.1)

МИ' *-"ПОМП

Пример 3.2. Определить запас устойчивой работы нагнетателя ГПА-Ц-6,3/56М-1,45, имеющего следующие параметры рабочего режи­ма: давление газа на входе нагнетателя Р_вх=3,9 МПа, давление газа на выходе нагнетателя Р_вых=5,3 МПа, температура газа на входе /,=16 °С, частота вращения нагнетателя и₀=8 100 об/мин, производительность на­гнетателя Q_KOMM-475 тыс.н-м³/ч, плотность газа р₀ = 0,676 кг/м³.

Ро 1,205

Решение. Относительная плотность газа по воздуху

(3.2)

Р =

= 0,56.

Q = Q — = 189 • 8200 / 8100 = 191,3 м³/ мин. ^пр и

Запас устойчивой работы нагнетателя S=(Q -Q }IQ -100% = (191,3-135)/135-100% =41,7%,

V «-rip *^-пр. помп/ *-ч1р. помп. \ 1 / ' '

где Q _{пр помп} =135 м³/мин определяется по характеристике нагнета-

теля.

Эксплуатационный персонал должен по показаниям штатных при­боров периодически контролировать положение рабочей точки на ха­рактеристике нагнетателя и не допускать ее приближения к опасной