Так как расхождение меньше 1%, то давление Рк2 найдено с достаточной точностью.

Определим окончательное значение Р_ср, МПа,

, (46)

МПа.

Определим конечную температуру Т_к, К,

, (47)

К.

3.4 Расчёт пылеуловителей кс Юбилейная

В зависимости от рабочего давления и производительности участка газопровода для очистки газа на КС Юбилейная выбираем пылеуловители ГП 144.00.000 по ТУ26-02-791-82 «Пылеуловители».

Пропускная способность одного пылеуловителя Q_п, млн.ст.м³/сут,

, (48)

где	q	–	количество газа перед ПУ, млн.ст.м3/сут, q = 92,15 млн.ст.м3/сут;
	n	–	количество ПУ, n = 6;

Q_п = .

Нагрузка на 6 ПУ не выходит за границу минимальной производительности согласно графику, представленному на рисунке 1.

Определяем давление на входе в пылеуловители Р_вс, МПа,

Р_вс =5,27 - 0,12= 5,15 МПа;

Q_п = .

А при отключении одного из шести ПУ, нагрузка на оставшиеся не выходит за пределы их максимальной производительности.

Принимаем 6 аппаратов.

Q  производительность пылеуловителя, млн. нм³/сут; Q_max  граница максимальной производительности, млн.нм³/сут; Q_min  граница минимальной производительности, млн.нм³/сут; P  давление газа на входе в пылеуловитель, кгс/см²; P  перепад давления на аппарате, кгс/см²

Рисунок 1 - График зависимости производительности пылеуловителя от давления Q = f(P) при различных перепадах давления на аппарате

3.5 Расчёт кс Юбилейная

Методика расчета данного раздела взяты из источника [2], приведенного в библиографическом списке.

Для установки в цехе КС Юбилейная в зависимости от рабочего давления

Р = 7,45 МПа выбираем газоперекачивающие агрегаты ГТК-10И, имеющие следующие технические характеристики: [1]

• тип центробежного нагнетателя PCL-802/24 – полнонапорный;

• к.п.д. привода в стационарных условиях = 0,257%;

• номинальная частота вращения силовой турбины, n_н, об/мин, n_н = 6500 об/мин;

• коммерческая производительность нагнетателя при 20°С и давлении 0,1013 МПа, Q_н = 17,2 млн. ст. м³/сут;

• степень сжатия нагнетателя  = 1,49.

Количество рабочих гпа в ступени цеха n,

n = , (49)

n = .

В соответствии с расчетом принимаем 6 рабочих ГПА, а с учетом 2-х резервных ГПА на КС необходимо установить 8 ГПА.

Производительность одного полнонапорного нагнетателя , млн.ст.м³/сут,

, (50)

где

n

–

количество рабочих нагнетателей, обеспечивающих заданную пропускную способность, шт., n = 5 шт.,

Q_к = .

Приведенное давление, Р_пр,

, (51)

где

Pвс

–

давление на входе в компрессорный цех, МПа,

, (52)

где	P1	–	давление в конце линейного участка, МПа, P1 = 5,27 МПа;
	Pвх	–	потери давления на всасе, при одноступенчатой очистке и рабочем давлении P = 7,45 МПа, МПа, Pвх = 0,12,

Р_вс =5,27 - 0,12 = 5,15 МПа,

Ркр

–

критическое давление, МПа, Ркр=4,614 МПа,

Приведенная температура Т_пр,

, (53)

где	Твс	–	температура газа на всасе в компрессорный цех, К, Твс = 291,16 К;
	Тпк	–	критическая температура газа, К, Ткр=195,86 К,

Коэффициент сжимаемости газа при параметрах на входе в нагнетатель, z_вс,

, (54)

Подставив соответствующие значения в формулу (25) получим:

 = 1 – 1,681,49 + 0,781,49² + 0,01071,49³ = 0,264,

z_вс = = 0,898.

Газовая постоянная компримируемого газа R, Дж/кгК,

, (55)

где	Rв	–	газовая постоянная воздуха, Дж/кгК, Rв = 286,8 Дж/кгК;
		–	относительная плотность по воздуху,  = 0,594,

= 482,828 Дж/кгК.

Газовая постоянная компримируемого газа R, кгм/кгК,

, (56)

= 49,28 кгм/кгК.

Плотность газа в условиях входа его в нагнетатель _вс, кг/м³,

_вс = , (57)

_вс = .

Объёмная производительности нагнетателя при параметрах входа Q_об, м³/мин,

, (58)

Q_об = .

Задаёмся частотой вращения ротора нагнетателя в зависимости от номинальной частоты вращения n_н, об/мин в диапазоне: 0,7·n_н < n < 1,05·n_н. Задаёмся n = 5600 об/мин.

Приведенная объемная производительность Q_пр, м³/мин,

, (59)

Q_пр = 137,17· = 159,22 .

Приведенная частота вращения ротора ,

, (60)

где	zпр	–	приведённый коэффициент сжимаемости, zпр = 0,90;
	Rпр	–	приведённая газовая постоянная, кг∙м/кг∙К, Rпр = 50,01 кгм/кгК;
	[Tн]пр	–	приведённая температура нагнетания, К, [Tн]пр = 288 К;

По приведенной характеристике нагнетателя, представленной на рисунке 2, определяем степень сжатия газа  = 1,41.

Определяем по приведённой характеристике приведённую относительную внутреннюю мощность нагнетателя , кВт/(кг/м³) и политропический к.п.д. нагнетателя _пол, в зависимости от приведённой объёмной производительности Q_пр.

При Q_пр = 159,22 м³/мин; = 220 кВт/(кг/м³); _пол = 0,79.

Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем, , кВт,

(61)

Мощность на муфте привода N, кВт,

, (62)

где

–

механический КПД привода, мех = 0,99,

Условие удалённости режима работы нагнетателя от границы помпажа,

 приведённая относительная внутренняя мощность нагнетателя, кВт/(кг/м³) ; _пол  политропический к.п.д.;  приведенная частота вращения ротора;   степень сжатия газа; Q_пр  приведенная объемная производительность, м³/мин

Рисунок 2 - Приведенные характеристики нагнетателя PCL-802/24 при [T_н]_пр = 288 К; z_пр = 0,90; R_пр = 50,01 кгм/кгК

где		–	минимальное значение приведённой объёмной производитель-ноcти, взятое из приведенной характеристики, м3/мин, = 140 м3/мин,

Условие выполняется, следовательно, помпаж не возникает.

Условие нормальной работы ГПА,

N < < 1,15 ,

где

–

располагаемая мощность ГПА, кВт,

(63)

где			–			номинальная мощность, кВт, = 10200 кВт;
				–		коэффициент, учитывающий допуск и техническое состояние газотурбинной установки, = 0,95;
					–		коэффициент, учитывающий влияние противообледенительной системы, = 1;
					–		коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации, = 0,985;
					–		коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха, = 2;
					–		номинальная температура воздуха на входе в газотурбинную установку, К, = 288 К;
					–		расчётное давление наружного воздуха, МПа, = 0,0998 МПа;
					–		расчётная температура, К,

(64)

	где	Та		–	среднегодовая температура окружающего воздуха, К, Та = 274,7К;
		Та	–			поправка на изменчивость климатических параметров и местный подогрев наружного воздуха на входе ГПА, К, Та = 5;

6245,2 < 9996,1< 11730.

Условие нормальной работы ГПА выполняется.

Давление нагнетания из машины , МПа,

(65)

Температура газа на выходе из второй машины , К,

(66)

где

–

повышение температуры при компримировании, К,

(67)

К.

Расход топливного газа , млн. ст. м³/сут,

(68)

где

–

номинальный расход топливного газа, млн.ст. м3/сут,

, (69)

где			–	низшая теплота сгорания топливного газа, ккал / ст. м3, = 8245,5 ккал/ст. м3;
			–	номинальный эффективный к.п.д. ГТУ, = 0,257;

Общий расход топливного газа , млн. ст. м³/сут,

(70)

где

n

–

количество нагнетателей, n = 8,