Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Рис. 5.10. Расчетный профиль трассы газопровода

Теперь воспользуемся формулой

[аг)

exp(az)=l+-f

и примем exp(az()

1+02 +

ехр(агг) -exp(a?f i) а (zi -

-(z, + ;, i). Примем также exp (uZk)

1 + аг; +

Отсюда

1 + azii +

(azi-iy

a (Zj - 2, i)

1 + qZk- Подставив это в (5.48), получим

(5.49)

Pl - Pi (1 -к) = Wz. jl + E (.- + V.) /

и далее

+

Рк( + «к)

(5.50)

Здесь oZk учитывает влияние разности высот конечной и начальной точек газопровода на его пропускную способность. Чем выше расположена конечная точка по отношению к начальной (чем больше ?«). тем пропускная способность меньше, и наоборот.

а *

Слагаемое - Е"-) учитывает влияние на пропуск-

ную способность геодезических отметок промежуточных точек, т. е. влияние характера профиля трассы. Заметим, что

-(z, 4-Zi i)/j = f представляет собой алгебраическую сумму

.=1

площадей, заключенных между линией профиля трассы и горизонтальной линией, проведенной из начальной точки трассы (рис. 5.10). Там, где линия профиля проходит выше горизонтальной линии, площадь F имеет знак плюс, а где ниже - минус. Пропускная способность, как это видно из (5.50), будет больше у того газопровода, у ко-

торого при прочих равных условиях сумма[)пая углогцадь / меньше. Например, пропускная снособиость га.!()и[)(1Иод; / 2 3 4 меньше пропускной снособиос ГН -ориз1)и га.1ЬИ1)1ч; 1;1зонрс)ипда J -5 такой же иротяженнссти и такого же диаметра ие юлько из-за toio, что >Z5, ио и потому, что = О, а -г ..v->0. Влияние вида профиля

трассы на фопускную способность обусловлено тем, что в начале трубопровода плотность газа больше, чем в конце. Если

а *

uZk и (zj-hг;-отбросить, то (5.49) и (5.50) обратятся в уже

известные нам формулы для расчета газопроводов, проходящих по равнинной местности.

5.8. ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГНЕТАТЕЛЕЙ

Характеристикой центробежного компрессора называется зависимость отношения давлений (степени сжатия) е, политропического коэффициента мощности (к. и. д.) "Ппол и внутренней мощности Л; от расхода при различной частоте вращения ротора. Известно, что

к, TJnoji, A/i = /l,2, 3(Qb, Рв, Рв, D, ш), (5,51)

где Qn - расход; рв - давление; рв - плотность газа при условиях всасывания, называемых обычно начальными; D. -диаметр рабочего колеса; ш - угловая скорость.

На основании теории подобия зависимость (5.51) представляют в критериальной форме:

Цпол, -r-v/i. 2, зГ-%~ - (5.52)

где Uo -D- окружная скорость; QJDu) -- коэффициент расхода; uJaJzbRTb -~ число Маха.

Согласно (5.52) можно построить графики зависимости безразмерной мощности Ni/pnOiul от безразмерного расхода QJ{DIuo) при различных числах Маха. Но поступают иначе. Поскольку Dn - заданная величина, заменяют окружную скорость и., частотой вращения ротора п и переходят к следующему выражению:

Люл, -~ /1,2,3 1 - "----\

(5.53)

где М{/()вП, QJn и л/Угв/Тв -размерные величины, пропорциональные соответствующим безразмерным параметрам в (5,52).

Чтобы характеристики были пригодны для природных газов различного состава, их приводят к фиксированным, целесообразно выбранным условиям. Параметры приведеиия: /?„р 490 Дж/(кг-К); Тв. пр = 288 К; Zb, lip ~ 0,91 и п„р ------ л,, (номинальная).

В резу/(ьтате получаем

(5.54)

G Заказ № Зти 161

Рис. 5.11. Приведенные характеристики нагнетателя 370-14-1. Условия приведения: Гв.„р= 288 К; /?пр = 500 Дж/(кг-К); пр =i0,9i; л, = 5зоо i/мин

V рп /пр рв V n / П

( Л / гр. npiipTG. пр

V п„ Лр п„ V 2„Rr„

(5.55)

Такие характеристики, называемые приведенными, были разработаны во ВНИИгазе. В итоге широко поставленнБ1х натурных испытаний центробежных нагнетателей ВНИИгазом изданы специальные альбомы приведенных характеристик.

На рис. 5.11, а изображены приведенные характеристики для нагнетателя 370-14-1. Порядок расчета следующий:

по формулам (5.55) определяют приведенный объемный расход на всасывании Qnp и приведенную относительную частоту вращения («/пн)пр; при этом рабочий расход Qnp должен быть больше наименьшего, от которого начинаются кривые характеристики, не менее чем на 10 %; наименьший расход соответствует границе помпажа;

в зависимости от Qnp по соответствующим кривым находят политропический к. п. д. Цпал и приведенную внутреннюю мощность