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

(Ai/p.Onp, a в зависимости от Qnp и {nln„)np - степень сжатия; по найденной величине (ЛУрв)пр вычисляют jV согласно (5.55) и, прибавив сюда мощность jVmcx. затрачиваемую на механические потери, получают мощность на муфте привода.

При расчете режимов работы нагнетателей можно пользоваться также характеристиками второго типа, построенными не по объемному, а по коммерческому расходу. Такие характеристики нагнетателя изображены на рис. 5.11,6.

Порядок расчета следующий:

вычисляют приведенный коммерческий расход Qk пр и приведенную относительную частоту вращения:

П П л I "прТв f П \ Я / гд. прпрТм. пр .

"yw vhr Пи Л/

в нижнем поле кривых находят точку с координатами Qk. пр, ра\ от этой точки движутся по линии приведенного объемного расхода Qnp до пересечения с нужной линией {nlni)up\ на шкале е находят, чему равна степень сжатия;

далее по вертикали переходят на верхнее поле кривых; в точке пересечения вертикали с {п1пк)ир - значение приведенной внутренней мощности jVinp;

по формуле

Рном V

прпрв. пр

вычисляют внутреннюю мощность Ni, и затем находят мощность на валу привода N =-= Ni + Лмех-

Характеристики компрессоров могут быть представлены аналитически. Из известных зависимостей наилучшей считается

.ab.Ql. (5.56)

Это уравнение характеристики первого типа. Если заменить

получим уравнение характеристики второго типа

pl:-:apl-bQ (5.57)

здесь

bbo(p,rZ,TJT„), (5.58)

а и Ьо - опытные коэффициенты, зависящие от состава газа {R, 2в), температуры газа перед входом в нагнетатель Тв и частоты вращения ротора (лг).

Для поршневых компрессоров (станций) достаточно точным оказывается следующее эмпирическое уравнение характеристики:

Qb-cVI -fc(e-1), (5.59)

6* 163

где а и b - K03(K)iiii,neiiTbi, получаемые обработкой опытных кривых зависимости обтемного расхода при условиях всасывания (Qb) от степени сжатия е; и -- Q„ (при е = 1, b - учитывает влияние мертвого пространства).

Если объемный расход Qi, заменить коммерческим Qk. то из (5.59) получается уравнение такого же вида, как и для центробежных компрессоров:

1+6 1 / PctT-bZb

/ РстТ-вгн y

\ ст /

Это ypaaneinie, как в (5.59), весьма удобно при совместном решении с уравнением характеристики трубопровода.

5.9. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ГАЗОПРОВОДА И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

Режимы работы трубопровода и компрессорных станций (КС) связаны между собой: расход в трубопроводе равен подаче КС, давление нагнетания соответствует давлению в начале перегона между станциями, а давление всасывания следуюш,ей КС равно давлению в конце перегона. Любые изменения режима работы КС приводят к изменениям режима работы трубопровода, и наоборот. Поэтому нельзя определить пропускную способность газопровода при 1Юмощи одной только формулы расхода. Пропускную способность газопровода также нельзя найти, пользуясь только характеристиками нагнетателей или только аналитическими выражениями этих характеристик.

Трубопровод и КС следует рассматривать как единое целое, и в технологическом расчете газопровода режимы работы трубопровода и КС должн1,[ быть согласованы. Это согласование может быть осуществлено совместным решением ураинеиий характеристик КС и характеристики перегонов между станциями. Уравнение характеристики КС возьмем в виде р ----- ар-bQ~, а уравнение характеристики трубопровода (перегона между КС) удобно выразить так: р г- : ,2 clQ, где с - ПОСТОЯННЫ!! коэффициент; /- длина перегона.

Рассмотрим простейшт"! магистра.льпы1 газопровод с одной промежуточной К(" (рис. 5.12). Требуется рассчитать режим работы газопровода как единой газодииамическо" системы, а именно определить пропускную способность газопровода Q и давления всасывания /?„ и нагнетания рщ КС при известных (и г10стоя1шых) значениях давления в начале р» и в конце р, газопровода. Это можно сделать, решив совместно уравнения характеристик двух перегонов и КС газопро-вол,а

Pl - Pi , d,Q; pl . apl - bQ- p pi + cl.Q (5.60)

Рис. 5.12. С:хема газопровода с про-межуточпоГ! компрессорной станцией

При ЭТОМ предполагается, что коэффициент с, равный

с =

(5.61)

практически одинаков для первого и второго перегонов. Для его определения необходимо задаться в первом приближении значениями Zcp, Гер и X. После определения Q, рв и рщ, а также в процессе теплового расчета перегонов их значения могут быть уточнены. Отметим, что принятие различных значений коэфс)ициента с для каждого из перегонов газопровода не осложнило бы решение задачи. Решая систему уравнений (6.50), находим

ach + ft + cli

(5.62)

При неработающей КС уравнение (5.62) превращается в известное уравнение расхода участка газопровода

V с (/: + /,)

поскольку в этом случае а = 1, а 6 0. Из уравнения (5.62) следует очень важньи"! практический вывод: при прочих равных условиях (неизменных значениях давлений в начале и конце газопровода и ладанной ха1)актеристике КС) пропускная способность газопровода как системы тем больше, чем ближе КС будет размещена к началу газопровода. С1чевидно, что при этом одновременно будут возрастать давления иа входе и выходе КС. Увеличение пропускной способности газопровода при смещении КС к его началу объясняется noBHHjeHneM степени сжатия КС вследствие уменьшения объемной производительности на ее всасывании (растет давление рв), а также некоторым повышением среднего давления для обоих перегонов, что вызывает расход энергии на преодоление сил трения при движении газа по трубопроводу (снижается средняя скорость движения газа иа перегоне).