Аналогічні залежності можна записати для визначення коефіцієнтів мате-матичних моделей (1.13) і (1.14) за даними, які зняті з робочої зони характерис-тик нагнітача.

1.1.4 Розрахунок наявної потужності газотурбінного привода ГПА КС

Наявну потужність газотурбінної установки (ГТУ) для привода відцент-рових нагнітачів (ВН) КС визначаємо за методикою, наведеною у чинному на сьогодні міждержавному галузевому нормативному документі "Нормы техно-логического проектирования. Магистральные трубопроводы. Часть1-Газопроводы (ОНТП 51-1-85) [ 1 ]

= KN Kоб Ку , (1.18)

де - номінальна потужність ГТУ, наведена у таблиці 23 [1] або у таблиці 5.1 [2],кВт;

KN - коефіцієнт, який враховує допуски і технічний стан ГТУ, наведений у

таблиці 23 [1] або у таблиці 5.1 [2];

Kоб - коефіцієнт, який враховує вплив системи, що протидіє обмерзанню;

Ку - коефіцієнт, який враховує вплив системи утилізації тепла відпрацьо-ваних газів;

Kt - коефіцієнт, який враховує вплив температури навколишнього повітря,

наведений у таблиці 23 [1] або у таблиці 5.1 [2];

- номінальна температура повітря на вході у ГТУ, наведена у таблиці 23 [1] або у таблиці 5.1 [2], К;

Т3 - розрахункова температура повітря на вході у ГТУ, К;

Ра - розрахунковий тиск зовнішнього повітря, МПа, який залежить від

геодезичної позначки місця розташування компресорного цеху (див. таблицю 24 [1] або таблицю 5.2 [2]).

Розрахункову температуру повітря на вході ГТУ обчислюємо за формулою

Т3 = Тa + д Тa (1.19)

де Тa - середня температура зовнішнього повітря для періоду, що розгляда-ється, за даними СНиП 2.01.01 .-82 або даними метеостанції;

д Тa - поправка на зміну кліматичних параметрів і місцевий підігрів повітря на вході ГТУ, д Тa =5 К [1].

Значення коефіцієнта Коб приймаються за даними технічної документації ГТУ залежно від розрахункової температури повітря, наявності і типу системи, яка запобігає обмерзанню. Зазначений коефіцієнт приймається рівним 1,0 за та-ких умов:

газів ГТУ можна визначати за формулою

(1.20)

де ДРу - збільшення гідравлічного опору вихлопного тракту ГТУ при наявності системи утилізації;

К'у - коефіцієнт впливу збільшення гідравлічного опору вихлопного тракту ГТУ.

При відсутності технічних даних системи утилізації допускається приймати Ку = 0,985.

1.1.5 Розрахунок режиму роботи ГПА КС з використанням математичних моделей характеристик нагнітачів

Вхідними даними для розрахунку режиму роботи ГПА КС є абсолютний тиск Рвс і температура газу Твс на вході у ВН, а також кількість паралельно пра-цюючих ГПА т.

Обчислюємо зведені параметри абсолютного тиску і температури газу на вході у нагнітачі за формулами

(1.21)

Визначаємо коефіцієнт стисливості газу за умов входу в ВН

(1.22)

де (1.23)

При проектній продуктивності компресорної станції за стандартних умов Q обчислюємо об'ємну продуктивність всіх ГПА КС за умов входу в нагнітачі

, м3/хв. (1.24)

Знаходимо зведену об'ємну подачу газу одного нагнітача за умов входу

, (1.25)

де т- кількість паралельно працюючих нагнітачів з однотипними роторами.

Приймаємо, що кількість обертів нагнітача дорівнює номінальному значен-ню п = пн. Визначаємо зведену витрату газу за формулою

. (1.26)

Обчислюємо зведені відносні оберти нагнітача за формулою

(1.27)

де Zзв , Твс зв , Rзв - коефіцієнт стисливості газу, температура газу на вході і газова стала, при яких побудовані зведені газодинамічні характеристики нагнітача.

Використовуючи математичні моделі (1.12)-(1.14), знаходимо ступінь під-вищення тиску газу ен за умови, що зведені відносні оберти нагнітача дорівню-ють одиниці, політропічний ККД зпол і зведену відносну внутрішню потужність нагнітача

Використовуючи теорему подібності режимів роботи відцентрових машин, коригуємо ступінь підвищення тиску для відмінних від одиниці значень зведе-них відносних обертів нагнітача

, (1.28)

де к - коефіцієнт адіабати, приймаємо к — 1,31.

Визначаємо абсолютний тиск газу на виході нагнітача

Рнаг = Рвс (1.29)

Температуру газу на виході нагнітача розраховуємо за формулою

(1.30)

Обчислюємо густину газу за умов входу в нагнітач

Знаходимо внутрішню потужність нагнітача за формулою

. (1.32)

Визначаємо потужність, спожиту нагнітачем

(1.33)

де зм - механічний ККД нагнітача, значення якого наведені у таблиці 23 [1] і таблиці 5.1 [2].

Розраховані параметри режиму роботи КС повинні бути перевірені на ви-конання таких технологічних обмежень:

- тиск газу на нагнітанні не повинен перевищувати допустимого із умов міцності значення

Рнаг Рдоп (1.34)

- зведена продуктивність нагнітача за умов входу повинна бути на мен-ша за мінімальне значення Qтіп, яке забезпечує роботу нагнітача без помпажу

Qзв Qmin (1.35)

- потужність, спожита нагнітачем, повинна бути не менша за наявну потуж-ність газотурбінної установки

(1.36)

- зведені відносні оберти нагнітача повинні бути не менші за мінімально допустимі

. (1.37)

При порушенні будь-якої з умов (1.34) - (1.36) приймається рішення про зме-ншення частоти обертання вала нагнітача.

n = n - Дn, (1.38)

де Дn – крок зміни частоти обертання ротора нагнітача.

Порушення умови (1.37) свідчить про неможливість реалізації заданого ре-жиму роботи КС без порушення технологічних обмежень параметрів її роботи. У такому випадку слід змінити кількість паралельно працюючих ГПА або виб-рати інший тип ГПА і повторити обчислення.

1.1.6 Розрахунок витрат газу на власні потреби компресорної станції

Розрахунок витрат газу на власні потреби компресорної станції виконуємо згідно з ОНТП 51-1-85) [ 1 ].

Витрати паливного газу за стандартних умов для одного робочого ГПА об-числюємо за формулою

, (1.39)

де - номінальна витрата паливного газу, наведена у таблиці 25[1] і

таблиці 5.1 [2],

- нормативне значення теплоти