Глава 5

246

S

о,

с

>я

I

и о

X

о

S

р.

Показатель надежности, диагностика и снижение энергозатрат ГПА 247

Таблица 5.2 Характеристики измерительных приборов для оценки состояния ГПА

Измеряемый параметр	Прибор , предел измерения	Класс точности (погрешность измерения)
Температура наружного воздуха, воздуха на выходе ОК , газа на входе и выходе нагнетателя , газа перед диафрагмой замерного узла технологического газа	Термометр лабораторный типа ТЛ-4, ГОСТ 21 5 -73	± 0,1 + 0,2 'С
Давление газа на входе нагнетателя, перед диафрагмой замерного узла	Манометр, образцовый 0.....60 кгс/см	кл. 0,4
Давление газа на выходе нагнетателя	Манометр, образцовый 0.....100 кгс/см	кл. 0,4
Давление воздуха за ОК	Манометр, образцовый 0.....16 кгс/ см	кл. 0,4
Давление газа навыходе нагнетателя	Манометр, образцовый 0 ..... 1 6 кгс/см	кл. 0,4
Частота вращения роторов ГТУ	Частотомер	кл. 0,4 ± Юс

5.3. Определение технического состояния центробежных нагнетателей

Паспортные характеристики нагнетателей представляют собой, как отмечалось выше, зависимости приведенной внутренней мощности (Ж/р_н)_п , политропического КПД Т|_пол и степени сжатия е от приведен­ной объемной подачи газа Q_n .

Практика эксплуатации нагнетателей показывает, что в эксплуата­ционных условиях происходит сдвиг главным образом характеристик Г|_пол =/(2_пр) ие=/[(2_пр,(п/И|,)]. Особенно заметный сдвиг имеет харак­теристика т)_пол =/(6_прХ которую и следует выбирать за основную при оценке технического состояния нагнетателя. Практически отсутствует сдвиг характеристики (Л^г./р_и)_п =/(0).

В расчетной практике по определению показателей нагнетателя во многих случаях удобно использование и ряда других характеристик,

248 Глава 5

получаемых на основе паспортных данных [5]. К таким характеристи- Л

кам следует отнести:

1. Приведенную разность энтальпии газа

^- =/(е_пр), кВт/(кг/мин); (5.7) Щ

2. Приведенную удельную потенциальную работу сжатия газа

со =со,, (ЧАО² = Л -А/г =f(Q ), кДж/кг; (5.8)

пр 1,2 ' 0 ' 'пол пр •> ^^пр" гл ' V /

3. Разность температуры газа

Показателъ надежности, диагностика и снижение энергозатрат ГПА 249

кого состояния нагнетателя необходимо, как показано выше, фактичес­кий КПД соотнести с паспортным (или исходным) при одинаковом расходе газа (<2_П =idem), хотя более правильно определять этот коэф­фициент, как отношение оптимумов КПД на фактической и паспортной (исходной) характеристике Л_пол-.Аб_Пр)- Однако на практике это трудно выполнимо, поскольку для этого необходимо определить эксперимен­тальные характеристики нагнетателя в условиях КС.

5.5.7. Определение фактического политропического КПД нагнетателя

где

Учитывая относительную стабильность характеристики 1 (Мр_н)_п ⁼AQ_n )> можно утверждать, что коэффициенты сдвига характе- 1 ристик (Жр_н), А/г_п и Дг практически одинаковы между собой и численно ;| равны единице [12], т.е. характеризуют отсутствие сдвига. Коэффици- I енты сдвига характеристик со_п и т] _пол практически также равны между собой, но численно меньше единицы.

Основными причинами ухудшения технического состояния нагнета- I теля (уменьшение КПД и увеличение потребляемой мощности) являют- 1 ся следующие:

• эрозионный износ рабочих колес (70%);

• увеличение зазоров в уплотнениях покрывающего диска (20%);

• эрозионный износ лопаточных диффузоров и загрязнение проточной части (10%).

При уменьшении политропического КПД нагнетателя обеспечение постоянства выходных параметров (напора и расхода ) сопровождает- 1 ся пропорциональным увеличением потребляемой мощности. Как пока­зывает практика, снижение г|_пол в процессе эксплуатации может дости­гать 10% по абсолютной величине, что вызывает необходимость вести постоянный контроль за состоянием нагнетателя, особенно после прове- | дения капитального ремонта. Для определения коэффициента техничес-

Фактический КПД нагнетателя может быть определен, в частности, следующими методами:

• с использованием термодинамических свойств природного газа и параметров газа по нагнетателю (Р, t) [12];

• с использованием показателя изоэнтропы газа по методике ВНИИГАЗ.

Для расчета КПД по первому способу необходимо знать химический со­став природного газа. На практике целесообразно использовать упрощен­ные эмпирическиесоотношения,предложенныевработе[12],ддя определе­ния основных термодинамических величин природного газа по метану:

(СД)_СН = (0,000т² - 0,0135/ + 0,31)Р - 0,0463/ +

⁴ +11,19, кДж/кг-МПа; . (5.10)

(Сро, = (0,003-0,0009Р)Ж),11Р+2,08,кДж/кг-К; (5.11) (^Pv)_CH4 =(0,017P+0,555)f - 2,73Р+139,4, кДж/кг. (5.12)

С D = (С D.)_r

р h ^ч р (кС

^с_р⁼(^сл

(5.13)

(5.14)

(5.15)

По данным [12] эти же параметры для полного состава газа (содер­жание метана 94-100 %) могут быть определены соотношениями:

(0,37+0,63 г_сн ); Pv - (Pv)_rH • (1,49 - 0,49 г_га ),

(,н₄ <_н₄

(5.16)

(5.17)

где г_сн - мольное содержание метана в долях единицы. Тогда г| = со