2. Определяем среднее давление:

Р_ср = 2/3 [Р₁ + (Р₂² / (Р₁ + Р₂ ))];

3. Определяем критические, приведённые значения давления и температуры газа и коэффициент сжимаемости z.

Плотность газа в стандартных условиях

_ст = 1,205 = 1,2050,561 = 0,676 кг/м³;

Р_кр = 0,1773(26,831 – _ст)

Т_кр = 156,24(0,564 + _ст )

Р_пр = Р_ср / Р_кр

Т_пр = Т_ср / Т_кр

 = 1 – 1,68Т_пр + 0,78Т_пр ² + 0,0107Т_пр ³

Z = 1 – (0,0241Р_пр ) /  ;

4. Задаёмся квадратичной зоной турбулентного режима и определяем расчётное значение коэффициента гидравлического сопротивления. Эквивалентная шероховатость К_э = 0,03 мм.

 = 1,050,067(2К_э / d_э)^0,2

5. Определяем теоретическую пропускную способность участка:

Q_т = 105,087[(Р₁² – Р₂²)d_э⁵ / ZT_срl]^0,5;

6. Для проверки принятого значения Т_ср определяем теплоёмкость газа и коэффициент Джоуля-Томсона.

С_р = 1,696 + 1,83810^-3Т_ср + 1,9610⁶(Р_ср – 0,1) / Т_ср³ ;

D_i = (1 / C_р)((0,9810⁶ / Т_ср²) – 1,5);

7. Определяем среднюю температуру газа:

Т_ср = Т₀ + ((Т₁ – Т₀) / аl)(1 – е ^-аl) – (D_i(Р₁² – Р₂²) / 2аlР_ср)

[1 – (1/аl)(1 – е ^-аl)];

аl = КD_н l / GС_р ; G = Q_ст , кг/с;

8. Если расчётное и принятое (в п. 1) зачения Т_ср имеют большое расхождение (более 0,5 град). Выполняем уточнение характеристик газа (п. 6) и Т_ср (п. 7):

С_р =

D_i =

Уточняем среднюю температуру:

аl =

Т_ср =

Если расхождение мало. Можно принять Т_ср=

и проверить Т₂.

Т₂ = Т₀ + (Т₁ – Т₀) е^-аl – Д_i ((Р₁² – Р₂²)(1– е^-аl)) / 2аlР_ср ; Т₂ =

расхождение допустимо.

9. Уточняем значение Z (п. 3):

10. Проверяем режим движения газа и уточняем .

Коэффициент динамической вязкости газа:

 = 5,110⁶(1+_ст (1,1 – 0,25_ст))(0,037+Т_пр(1 – 0,104Т_пр))

(1+ (Р_пр² / 30(Т_пр 1)));

Число Рейнольдса Re = 17,75 Q / d_э

Переходное число Re_II = 11(d_э / 2К_э)^1,5

Так как Re > Re_II зона квадратичного закона сопротивления подтверждается.

Проверку режима можно выполнить по переходному значению Q_пер.

Так как Q > Q_пер. принятый режим подтверждается.

11. Уточняем значение  в соответствии с ОНТП 51-1-85 (ч. 1. газопроводы):

12. Уточняем Q_т ( п. 5. ):

13. Определяем значение Е:

Е = Q_ф / Q_т = 69 / 90,09 = 0,766; Q_ф = 575010³12 = 69 млн. м³/сут.

Вопрос 26 Определение интенсивности использования оборудования кс

Коэффициент интенсивности использования ГПА (К_и) определяется отношением эффективной мощности ГТУ (Nе) к располагаемой (Nе^р) при фактических параметрах атмосферного воздуха.

Исходные данные для определения эффективной и располагаемой мощности ГТУ: характеристика газа:  = 0,562; _н = 0,726 кг/м³; Р_кр = 4,629 МПа; Т_кр = 200,1 К; газовая постоянная R = 510,8 кДж/кгК; тип ГПА - Ц 16/76 с приводом от авиационного двигателя НК-16 СТ и нагнетателем НЦ 16/76-1,44. Номинальные значения мощности привода – 16 МВт (Nе^н), частоты вращения ротора (n_н) – 4900 об/мин, температуры воздуха на входе ГТУ (Т_з^н) – 288 К при его барометрическом давлении (Р_а) 0,099 МПа; оперативные данные по работе ГПА – коммерческая подача (Q_к) 27,833 млн. м³/сут. через один агрегат, абсолютные давления на входе и выходе, соответственно, 5,2 МПа и 7,08 МПа; температура газа на входе (Т_вх) 288,1 К; частота вращения ротора (n) 4420 об/мин; температура наружного воздуха (Т₃) 284 К.

Порядок расчёта: эффективная мощность ГТУ может быть определена по приведённой характеристике нагнетателя (рис. 7.2) или расчётом (ОНТП стр. 171).