Ысымдаушы бекеттердің жұмыс режимі және ортадан тепкіш қысымдағыштар мен газ құбырының біріккен сипаттамасы

Магистралдық газ қ ұ бырын жобалағ анда, кө бінесе бір сатылы сығ ымдау келтірілген шығ ындар бойынша да, қ алғ ан басқ а экономикалық кө рсеткіштері бойынша да тиімдірек болғ анымен, екі сатылы сығ ымдау басымдылық тарғ а ие деп саналады. Екі сатылы сығ ымдау схемасының бір сатылығ а қ арағ анда басымдылығ ы оның сенімділігінің біршама жоғ ары болуы (бірдей резервтік коэффициенті жағ дайында агрегаттар саны артық), ө німділігін реттеу ауқ ымының кең дігін, компрессорлық бекеттер қ ұ рылыс алаң ының санының кемдігі, газодинамикалық мінездемесінің біршама тік болғ андығ ынан компрессорлық бекеттер жұ мысының біраз орнық тырақ болуы болып табылады.

Сызық тық бө ліктің жылулық жә не гидравликалық есептерінің нә тижесінде ортадан тепкіш қ ысымдағ ыштың кіре берісіндегі газдың тығ ыздығ ы мен қ ысымдағ ыштың ө німділігін келесідей формулалармен анық таймыз:

, (2.43)

, (2.44)

Қ ысымдағ ыштың (2 жұ мыстық +1 резервтік) жұ мыс режимін есептеу тө мендегі тә ртіпте жү ргізіледі. Алдымен сорудағ ы келтірілген кө лемдік шығ ынды Q_кел жә не келтірілген салыстырмалы айналым жиілігін (n/n_қ )_кел тө мендегі ө рнектерден анық тап аламыз:

, (2.45)

, (2.46)

Есептеулерді кестеде орындап, нә тижелерін 6-кестеге енгіземіз.

Кесте 6. Ортадан тепкіш қ ысымдағ ыштың режимін анық тау

Айналым жиілігі, n, мин-1
	0, 781	1, 28	220, 22	0, 823
	0, 833	1, 2	206, 46	0, 877
	0, 885	1, 13	194, 42	0, 932
	0, 937	1, 067	183, 58	0, 987
	0, 989	1, 01	173, 77	1, 042
	1, 042	0, 96	165, 17	1, 098
	1, 094	0, 914	157, 25	1, 152

Есептік жұ мыстық ө німділік Q_кел помпаж шарттарына сай ө німділіктен кемінде 10%-ке артық болуы қ ажет. Одан соң, Q_кел мен (n/n_қ )_кел –ларғ а байланысты сә йкес графиктер бойынша политроптық П.Ә.К ін η _пом келтірілген ішкі қ уатын (N_i/ρ _кб)_кел жә не қ ысу дә режесін ε анық таймыз. (3.45) пайдаланып, индикаторлық қ уатты N_i есептеп табамыз. 9 – суретте бірінші типтегі Н-370-18-2 қ ысымдағ ыштың сипаттамасы келтірілген.

Сурет 9. Бірінші типтегі Н-370-18-2 қ ысымдағ ышының келтірілген сипаттамасы

(Т_ауа=288 К; R_кел=508, 2 Дж/(кг*К); z_кел=0, 888; (n/n_қ )_кел=0, 7÷ 1, 1; n_қ =4800 айн/мин)

ГПА-ның айналым жиілігі ауқ ымындағ ы ротордың бірнеше (кемінде ү ш) айналым жиілігін қ абылдап алып Q_кел мен (n/n_қ )_кел анық таймыз. Алынғ ан нү ктелерді мінездемеге тү сіріп, оны тегіс сызық пен қ осамыз (10-сурет). Қ ысымның қ ажетті кө терілу дә режесін ε анық таймыз. ε ө сінен горизонталь тү зу жү ргізіп, оның қ исық сызық пен қ иылысқ ан нү ктесін табамыз. Бұ л нү ктеден перпендикуляр ө ткізіп, оның горизонтал ө спен қ иылысқ ан нү ктесінен Q_кел -ді табамыз. Осылайша η _пом жә не (N_i/ρ _кб)_кел шамаларын анық таймыз. Q_кел мә ні Q_кел ≥ Q_{кел (тіп)} шартын қ анағ аттандыратын болуы қ ажет (мұ ндағ ы Q_{кел (тіп)} помпаж аймағ ының шегінде келтірілген кө лемдік ө німділік).

Графиктен кө рініп тұ рғ анымыздай ε =1, 45 болғ анда Q_кел =178 м³/мин, (N_i/ρ _кб)_кел=301, η _пом=0, 822.

Сурет 10. Бірінші типтегі Н-370-18-2 қ ысымдағ ышының келтірілген мінездемесі

(Т_ауа=288 К; R_кел=508, 2 Дж/(кг*К); z_кел=0, 888; (n/n_қ )_кел=0, 7÷ 1, 1; n_қ =4800 айн/мин)

Қ ысымдағ ыштың ішкі қ уатын табамыз:

, (2.47)

Мұ ндағ ы: n – ортадан тепкіш қ ысымдағ ыш роторының нақ ты айналу жиілігі, ол келесі формуламен анық талады:

, (2.48)

Табылғ ан N_i нің мә ніне механикалық жоғ алтуларғ а кеткен қ уатты N_мех (электрлік жетектің номиналды қ уатынан 1% алынады, номиналды қ уат менің жағ дайымда N_ном=125кВт) қ оссақ, жетек муфтасындағ ы қ уат шамасын табамыз:

N_e=N_i+N_мех, (2.49)

N_e=10650+125=10775кВт

Ортадан тепкіш қ ысымдағ ыштан шық қ ан газдың температурасын анық таймыз:

, (2.50)

мұ ндағ ы: К – табиғ и газдың адиабаталық кө рсеткіші, К=1, 31.

Бірінші типтегі сипаттамаларды агрегаттардың тиімді жү ктемесін анық тау ү шін қ олданады. Диспетчерлік қ ызмет ү шін қ олайлырағ ы екінші типтегі газодинамикалық сипаттама болып табылады (11 - сурет).

Режим есебін тө мендегі ретпен жү ргізеді. Алдымен келтірілген коммерциялық ө німділікті (51) жә не келтірілген салыстырмалы айналым жиілігін (44) табады:

, (2.51)

млн.м³/тә улік.

Тө мендегі графиктер аймағ ынан (Q_к)_кел, ρ _кб координаталы нү ктені табамыз да, бұ л нү ктеден келтірілген кө лемдік ө німділік (Q_к)_кел сызығ ы бойынша тү зу жү ргізе отырып, оны сыртқ ы (n/n_қ )_кел сызығ ымен қ иылысқ анша жалғ астырамыз. ε шкаласынан сә йкес келуші қ ысу дә режесін анық таймыз. Вертикал тү зу бойынша графиктің жоғ арғ ы аймағ ына ө тіп, керекті (n/n_қ )_кел=1, 05 сызығ ымен қ иылысу нү ктесі бойынша келтірілген ішкі қ уат (N_i)_кел шамасын анық таймыз. Нә тижеде тө мендегілерді аламыз: ε =1, 264; (N_i)_пр=8171 кВт.

Ішкі қ уатты тө мендегі ө рнектен есептеп табамыз:

, (2.52)

кВт

Бір-бірімен тізбектеліп қ осылғ ан екі қ ысымдағ ыштың сипаттамасын қ ұ рамыз. Қ ысымдағ ыштардың қ ысу дә режесі онша ү лкен болмағ андық тан қ ысымдаудағ ы газ температурасының ә сері де мардымсыз болады. Сипаттаманы қ ұ ру тә ртібі тө мендегіше болады. Мысал ү шін n/n_н=1, 1 болғ андағ ы Q=20млн.м³/тә улік нү ктесін алайық. Бұ л жағ дайда бір агрегат жұ мыс істегенде қ ысымдағ ышқ а кірудегі газ қ ысымы Р_в1=5, 42МПа, ал қ ысу дә режесі ε =7, 45/5, 42=1, 375 болады. ε ₁ ≈ ε ₂ деп пайымдай отырып, тізбектеліп қ осылғ ан екі агрегат жұ мыс істеген жағ дайдағ ы бірінші қ ысымдағ ышқ а кірістегі газ қ ысымын табамыз:

Р_в2=Р_в1 / ε ₁, (2.53)

Р_в2=5, 42 / 1, 375=3, 94МПа.

Осындай ретпен қ ысымдағ ыштың екі сатылы жұ мысындағ ы Q мен n/n_н шамаларының басқ а да мә ндері ү шін газдың кірістегі қ ысымының мә ндерін анық тайды (7, 8, 9, 10 - кестелер). Алынғ ан нә тижелер бойынша тізбектеліп қ осылғ ан екі қ ысымдағ ыштың сипаттамасын қ ұ рады (12– сурет).

Газ қ ұ бырының сипаттамасын қ ұ рамыз. Газ қ ұ бырының бө лігіндегі соң ғ ы қ ысымды табамыз:

, (2.54)

Гидравликалық қ арсылығ ы бойынша газ қ ұ бырының барлық бө ліктері бірдей болуы қ ажет. Демек тасымалданушы газдың соң ғ ы қ ысымдары мен барлық компрессор бекеттеріне кірістегі қ ысымдар шамасы іс-жү зінде бірдей болады. Сондық тан Р_С=Р_кб.

, (2.55)

Мысал ү шін, Q=20 млн.м³/тә улік деп алып есептейміз:

МПа

Q шамасының басқ а да мә ндері ү шін (11 - кесте) Р_кб -ны есептеп газ қ ұ бырының сипаттамасын қ ұ рамыз (12 - сурет). Одан компрессор бекеттерінің ө німділігі 20, 0-33, 0 млн.м³/тә улік аралығ ында ө згеретінін кө реміз. Сондай-ақ графиктен аталғ ан ө німділік диапазоны n/n_қ =1 болғ андағ ы екі қ ысымдағ ышпен қ амтамасыз етілетіндігі кө рінеді (12 – суреттегі А, В, С, Д нү ктелері).

Сурет 11. Екінші типтегі Н-370-18-2 қ ысымдағ ышының келтірілген сипаттамасы

(Т_ауа=288 К; R_кел=508, 2 Дж/(кг*К); z_кел=0, 888; (n/n_қ )_кел=0, 7÷ 1, 1; n_қ =4800 айн/мин)

Кесте 7. n/n_қ =1, 1 болғ андағ ы екі Н-370-18-2 агрегатының сипаттамасының кө рсеткіштері

Кесте 8. n/n_қ =1, 0 болғ андағ ы екі Н-370-18-2 агрегатының сипаттамасының кө рсеткіштері

Кесте 9. n/n_қ =0, 9 болғ андағ ы екі Н-370-18-2 агрегатының сипаттамасының кө рсеткіштері

Кесте 10. n/n_қ =0, 8 болғ андағ ы екі Н-370-18-2 агрегатының сипаттамасының кө рсеткіштері

Кесте 11. Газ қ ұ бырының сипаттамасы

Сурет 12. Н-370-18-2 қ ысымдағ ышы мен газ қ ұ бырының біріккен жұ мысының сипаттамасы