3.1.2. Расчёт степени сжатия.

_{Давление является основным параметром, по которому контролируется режим работы трубопровода.}

_{Т.к. ГТК-10-4 являются полнонапорными, то число ступеней степени сжатия КС будет равна единице. Выбираем схему расположения ГПА – параллельной.}

_{Степень сжатия станции по [1], стр.15 составит:}

_(3.12)

Учитывая потери во входном и выходном коллекторах, степень сжатия должна быть более высокой:

_(3.13)

где Р_нпотери давления в выходном коллекторе КС.

Р_а – потери давления в аппаратах воздушного охлаждения. Принимаем по [1], приложение 3: Р_н =0,07 МПа, Р_а=0 МПа, т.к. АВО не присутствует.

Располагаемую мощность ГТК-10-4 находим из [3], стр.8:

_(3.14)

где номинальная мощность ГТУ, КВт. Принимаем по [1], прил.4

– коэффициент, учитывающий техническое состояние ГТУ.

– коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха;

– коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла выхлопных газов;

– коэффициент, учитывающий влияние противообледенительной системы. Коэффициент принимается равным 1 при отсутствии противообледенительной системы и при температуре на входе осевого компрессора выше 5 °C. При прочих условиях можно принять = 0,9;

– расчетное давление наружного воздуха

и – расчетная и номинальная температура воздуха на входе в ГПА, К

_(3.15)

где – средняя температура наружного воздуха в рассматриваемый период, К.

– поправка на изменчивость климатических параметров и местный подогрев наружного воздуха на входе в ГТУ.

Принимаем по [4] след. величины: =0.95 (прил.7); =3,7; =0,985; =0,9; =0,0998 (прил.9); =288К; =5К.

принимаем по [2] равную 249,4 К (по спутнику газовика Деточкина)

=12351,64 кВт

Примем N^p_e=8000 КВт для получения оптимальной степени сжатия.

_{Из газодинамической характеристики нагнетателя ГТК-10-4 ([4],прил.21) для получения максимальной степени сжатия на выходе КС принимаем минимальной приведённую производительность Qmin=210 м}³_{/сут, которая соответствует безпомпажному режиму работы.}

_{По условию удалённости режима работы нагнетателя от границы помпажа ([3]):}

(3.16)

где –минимальное значение из приведенной характеристики. Принимаем

– реальное значение приведенной производительности, м³/мин.

С учетом условия (3.16) принимаем =1,1 =1,1*210=231м³/сут.

Из [1], стр.15 потребляемая мощность n_D определяется из уравнения:

(3.17)

где – внутренняя мощность нагнетателя, кВт;

- механический кпд ГТУ. По [1],прил.4 принимаем =0,990.

Из условия ([1],стр.15) принимаем . Тогда:

(3.18)

Найдем отношение фактической частоты n к номинальной частоте вращения ротора нагнетателя n_н при из уравнения внутренней мощности нагнетателя :

_(3.19)

где – приведенная мощность нагнетателя, КВт. Для =231 м³/сут из газодинамической характеристики = 225 КВт;

– плотность газа при условиях входа в нагнетатель, кг/м³.

_(3.20)

где давление (абсолютное) газа на входе нагнетателя;

температура газа на входе нагнетателя;

коэффициент сжимаемости газа при условиях входа в нагнетатель;

Из (3.19):

(3.21)

Из [1], прил.4 n_н = 4800 об/мин;

– фактическая частота оборотов ротора нагнетателя.

Приведенную частоту вращения рабочего колеса ЦН находим из:

_(3.22)

где приведенные параметры нагнетателя. Из газодинамической характеристики нагнетателя ГТК-10-4 ([4],прил.21, стр27)

Приведенную степень сжатия ЦН определяем при = 231 м³/сут., ;

Развиваемую ЦН степень сжатия находим из[1],стр.17:

(3.23)

где политропический КПД нагнетателя, который находим из газодинамической характеристике при = 231 млн.м³/сут.:

К – показатель адиабаты сжатия. По [1],стр.16 К=1,31.

Из (3.13):

(3.24)

Коммерческую производительность ЦН определим из уравнения производительности ЦН при стандартных условиях ([1], стр.17):

(3.25)

Из уравнения (3.25):

(3.26)

Производительность при стандартных условиях будет определяться как:

(3.26)

Т.к. количество рабочих ГПА n=2 (по заданию) а схема расположения – параллельно, то коммерческая производительность станции будет определяться как:

(3.27)

Газ, поступающий на КС с температурой Т₂, при компримировании нагревается до температуры Т_н: