2.14. Нагнетатели природного газа. Их характеристики

Нагнетателями природных газов принято называть лопаточные компрессорные машины с соотношением давления сжатия свыше 1,1 и не имеющие специальных устройств для охлаждения газа в процессе его сжатия.

Все нагнетатели условно можно разделить на два класса: неполнонапорные (одноступенчатые) (см. рис. 2.34) и полнонапорные (см. рис. 2.35). Первые, имеющие степень сжатия в одном нагнетателе 1,25-1,27, используются при последовательной схеме компремирования газа на КС, вторые - полнонапорные, имеющие степень сжатия 1,45-1,51, используются при коллекторной схеме обвязки компрессорной станции.

2.34. Неполнонапорный одноступенчатый нагнетатель 370-18 агрегата гтк-10-4 производства нзл:

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - лопаточный диффузор; 4 - рабочее колесо; 5 - гильза; 6 - зубчатая муфта; 7 - клиновые прокладки; 8 - анкерные болты

Рис. 2.35. Полнонапорный двухступенчатый нагнетатель НЦ-16/76 агрегата ГПА У16 производства АО "СМПО им. Фрунзе":

1 - опорный подшипник; 2 - крышка; 3 - корпус; 4 - внутренний корпус; 5 - ротор; 6 - крышка; 7 - уплотнение; 8 - упорно-упорный подшипник; 9 - блок масляных насосов; 10 - думмис; 11 - улитка; 12 - обратный направляющий аппарат

Важной характеристикой нагнетателя является его производительность. Применительно к газопроводу различают объемную , м /мин, массовую , кг/ч и коммерческую подачу газа , млн·нм /сут. Перевод одних величин в другие осуществляется с использованием уравнения Клапейрона с поправкой на сжимаемость газа . При использовании кг газа применяется уравнение Клапейрона-Менделеева также с использованием поправки на сжимаемость газа , где - объемная подача газа, - массовая подача, характеризующая количество газа, протекающее в единицу времени через сечение всасывающего патрубка. Коммерческая подача определяется по параметрам состояния во всасывающем патрубке, приведенным к нормальным физическим условиям ( = 20 °С; = 0,101 МПа). Для определения коммерческой подачи используется уравнение Клапейрона для "стандартных" условий: ; , .

Характеристики ряда типов центробежных нагнетателей, используемых на газопроводах, приведены в табл. 2.5.

Каждый тип нагнетателя характеризуется своей характеристикой, которая строится при его натурных испытаниях. Под характеристикой нагнетателей принято понимать зависимость степени сжатия , политропического КПД ( ) и удельной приведенной мощности от приведенного объемного расхода газа . Строятся такие характеристики для заданного значения газовой постоянной , коэффициента сжимаемости , показателя адиабаты, принятой расчетной температуры газа на входе в нагнетатель в принятом диапазоне изменения приведенной относительной частоты вращения . Типовая характеристика нагнетателя типа 370-18-1 приведена на рис. 2.36. Характеристики других типов имеют такой же вид, как для неполнонапорных, так и для полнонапорных нагнетателей.

Рис. 2.36. Приведенные характеристики нагнетателя 370-18-1 при = 288К; = 0,9; = 490 Дж/(кг·К)

Таблица 2.5