Обеспечение беспомпажной работы нагнетателей КС Цель практической работы: Получение навыков по обеспечению беспомпажной работы нагнетателей компрессорных

Обеспечение беспомпажной работы нагнетателей КС Цель практической работы: Получение навыков по обеспечению беспомпажной работы нагнетателей компрессорных станций магистральных газопроводов. Содержание практической работы: 1. Изучение теоретических основ настоящего раздела методических указаний; 2. Изучение работы системы защиты нагнетателя от помпажа; 3. Определение теоретически возможных методов вывода нагнетателя из помпажа и обоснование их расчетами. Задание Компрессорная станция оснащена тремя нагнетателями, соединенными параллельно. Каждый нагнетатель работает с частотой вращения ротора и объёмной производительностью . Параметры газа на входе в нагнетатель , , . При помощи приведённой характеристики нагнетателя (рис. 2.1) определить в каком режиме работают нагнетатели – помпажном или беспомпажном. Исходные данные для расчетов приведены в таблице 2.1. Если нагнетатели работают в зоне помпажа, предложить теоретически возможные мероприятия (не менее трёх), выводящие нагнетатели из этой зоны. Предложенные мероприятия обосновать расчетами. Таблица 2.1. Численные значения параметров нагнетателя и компримируемого газа Параметр Номер варианта 4 Марка нагнетателя ГПА-Ц-6,3 Частота вращения ротора нагнетателя n, об/мин 8265 Объемная производительность при условиях на всасывании нагнетателя Qv, м3/мин 125 Коэффициент сжимаемости газа на входе в нагнетатель Z1 0,88 Газовая постоянная природного газа R, Дж/(кг∙K) 505 Абсолютная температура газа на входе в нагнетатель Tв1, K 275

Рассчитываем приведенный расход газа при условиях всасывания нагнетателя
(2.1)
Находим приведенные относительные обороты нагнетателя
(2.2)
Рис. 2.1. Приведенные характеристики ГПА-Ц-6,3
(Zпр = 0,90; Rпр = 491 Дж/(кгK); Tпр = 288 K; пн = 8200 об/мин)
Определенному значению приведенных относительных оборотов соответствует критическое значение приведенного расхода (см. рис. 2.1). Кстати, как видно из характеристики критический приведенный расход имеет практически одинаковое значение для всех относительных приведенных оборотов, так как соответствующие линии монотонно спадают. Проверяем условие беспомпажной работы нагнетателя
(2.3)
условие (2.1) не выполняется. А это значит, что нагнетатель будет работать в помпажном режиме. Для выведения нагнетателя из помпажного режима рассмотрим такие варианты:
1) уменьшения частоты вращения ротора нагнетателей;
2) увеличение производительности каждого из нагнетателей, например, перепуском части газа с нагнетательной линии КС во всасывающею линию (метод байпасирования);
3) уменьшение количества параллельно работающих нагнетателей при сохранении общего расхода газа.
Рассмотрим первый из вариантов

. В данном случае приведенная производительность нагнетателя должна быть не меньше величины
(2.4)
Используя формулу (2.1) находим, что обороты ротора нагнетателя для обеспечения беспомпажного режима должны быть меньше
(2.5)
Рассмотрим второй из вариантов. В данном случае обороты нагнетателя остаются прежними, а производительность на входе в нагнетатель должна быть не меньше
(2.6)
откуда находим, что для беспомпажного режима необходимо чтобы
(2.7)
Рассмотрим последний из вариантов. В данном случае уменьшаем количество работающих параллельно нагнетателей на единицу. То есть будут работать параллельно только два нагнетателя