Анализ влияния температуры атмосферного воздуха на работу: газоперекачивающий агрегат ГПА-16П "Урал"
Термодинамический и климатический расчет характеристик газоперекачивающего агрегата, анализ влияния температуры наружного воздуха на его характеристики. Расчет эксплуатационных характеристик совместной работы газопровода с компрессорной станцией.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.09.2024 |
| Размер файла | 387,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Машиностроительный факультет
Кафедра «Тепловые двигатели и установки»
Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова
Анализ влияния температуры атмосферного воздуха на работу: газоперекачивающий агрегат ГПА-16П “Урал”
Макаров С.С., доктор технических наук, профессор
Ситдиков А.Х., магистрант
Аннотация
Статья посвящена термодинамическому и климатических расчету характеристик ГТУ. По полученным данным построены графики. Анализ влияния температуры наружного воздуха на характеристики ГТУ.
Ключевые слова: газоперекачивающий агрегат, природный газ, перекачка, газопровод, эксплуатационные параметры.
Annotation
The article is devoted to thermodynamic and climatic calculation of GTP characteristics. Based on the data obtained, graphs were constructed. Analysis of the effect of outdoor air temperature on the characteristics of gas turbines.
Key words: gas pumping unit, natural gas, pumping, gas pipeline, operating parameters.
Газоперекачивающий агрегат ГПА-16П “Урал” состоит из центробежного нагнетателя НЦ-16/76 и газотурбинного привода ГТУ -16П, разработанного на базе высокоэффективного газогенератора современного авиадвигателя ПС-90ГП” [1].
Основными определяющими условиями при расчете эксплуатационных характеристик совместной работы газопровода с компрессорной станцией являются следующие: соблюдение неразрывности течения по сечениям газовоздушного тракта и выполнение баланса мощностей в турбокомпрессоре, а также влияние атмосферной температуры на мощность, создаваемой приводом на перекачку [2].
При работе двигателя на режиме, соответствующем заданной программе регулирования, должно выполняться и соответствие зависимости основных параметров ГТУ от температуры атмосферного воздуха, поскольку температура воздуха является наиболее существенным влияющим фактором при работе газоперекачивающего агрегата [2,3].
В таблице 1 приведены Основные технические характеристики ГПА- 16П “Урал” [1].
температура газоперекачивающий агрегат
Таблица 1 - Основные технические характеристики ГПА-16П “Урал”
|
Наименование показателя |
Агрегат ГПА-16П ”Урал” |
|
|
Завод изготовитель |
АО «Авиадвигатель» |
|
|
Номинальная подача млн.м3/сут |
33,1 |
|
|
Стационарные условия: -температура наружного воздуха, Со -атмосферное давление, МПа |
+20 0,1013 |
|
|
Номинальная мощность, кВт |
16000 |
|
|
Эффективный КПД ГТУ |
36,3 |
|
|
Удельный расход топлива, кг/(кВт*ч) |
0,216 |
|
|
Температура газа за СТ, Со |
743±60 |
|
|
Степень повышения давления |
15,5 |
|
|
Расход воздуха, кг/с |
46 |
Для численного моделирования и анализа работы ГТУ в системе ГПА необходимы быстродействующие программы расчета мощностно-экономических характеристик, позволяющие оценить влияние различных параметров на характеристики ГТУ, а также провести расчетные исследования многих вариантов двигателя и выбрать более оптимальные решения [4,5]. Одной из таких программ является система моделирования DVIGw, разработанная в УГАТУ, которая позволяет провести термогазодинамические расчеты основных параметров двигателя. Для моделирования ГТУ была сформирована расчетная модель, изображенная на рисунке 1 [4,5].
Схема состоит из: входного устройства, компрессора, разделителя потока газ на охлаждение турбины, камеру сгорания, турбины газогенератора и свободной турбины (СТ), и выходное устройство.
Рисунок 1 Структурная схема для расчета по имитационной модели
В таблице 2 приведены основные показатели работы ГПА-16П “Урал” по результатам имитационного моделирования номинального режима работы ГПА-16П “Урал” совместно с трубопроводом. При проведении расчета принято, что мощность на выходном валу ГПА постоянна.
Таблица 2 - Результаты расчёта элемента модели
|
Наименование |
Показатель |
|
|
КПД, % |
37.4010339 |
|
|
Суммарная степень повышения давления |
15.5 |
|
|
Суммарная степень понижения давления |
6.89797814 |
|
|
Суммарный расход воздуха, кг/сек |
45.9999999 |
|
|
Суммарный расход топлива, кг/сек |
0.9972 |
|
|
Удельная мощность, кВт*с/кг |
347.94782 |
|
|
Удельный расход топлива, кг/(Н*ч) |
0.2243 |
|
|
Мощность установки, кВт |
16005.6 |
Одним из важных показателей при эксплуатации ГТУ является знание температуры атмосферного воздуха. На рисунке 3 приведены результаты, показывающие изменения КПД ГТУ-16П в зависимости от температуры атмосферного воздуха.
Рисунок 3 - Влияние атмосферной температуры на КПД ГТУ-16П Видно, что с увеличение атмосферной температуры КПД ГТУ-16П снижается. Так, для расчетных интервалов снижение температуры на 85 градусов приводит к снижению КПД ГТУ-16П примерно на 30%.
На рисунке 4 приведена зависимость изменения удельного расхода топлива от температуры атмосферного воздуха при работе ГПА -16П “Урал” на номинальном режиме работы.
Рисунок 4 - Зависимость удельного расхода топлива от температуры атмосферного воздуха
Видно, что с увеличением температуры атмосферного воздуха удельный расход топлива возрастает. Так для расчетного интервала температуры атмосферного воздуха величина удельного расхода топлива в камеру сгорания увеличилась, примерно на 31%.
Список литературы
1. Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. М.: Нефть и газ, 1999. 463 с.
2. Алиев Р.А., Белоусов В.Д., Немудров А.Г. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. М.: Недра, 1988. 368 с.
3. Громов А.В., Гузанов Н.Е., Хачикян Л.А. и др. Эксплуатационнику магистральных газопроводов: Справочное пособие. М.: Недра, 1987. 176 с.
4. Система термогазодинамического моделирования газотурбинных двигателей DVIGw: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004610624 / Д.А. Ахмедзянов [и др.]. М.:Роспатент, 2004
5. И.А. Кривошеев, О.Н. Иванова, И.М. Горюнов. Использование средств имитационного сетевого моделирования ГТД на этапе идентификации моделей по результатам испытаний// Вестник УГАТУ. Т. 6. №1(12), 2005
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Затраты на газ и расчет себестоимости его транспортировки. Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, его внутреннее устройство и компоненты, система автоматического управления. Расчет капитальных и эксплуатационных затрат, экономического эффекта от внедрения.
курсовая работа [47,3 K], добавлен 26.03.2017Термодинамическая эффективность работы котла-утилизатора. Расчет процесса горения топлива в топке котла, котельного агрегата. Анализ зависимости влияния температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе на калориметрическую температуру горения топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Изучение общей характеристики предприятия. Модернизация системы автоматизации газоперекачивающего агрегата ГТК-10-4. Выполнение расчета относительной стандартной неопределенности измерений расхода узлом учета с использованием прибора "ГиперФлоу-3Пм".
дипломная работа [727,0 K], добавлен 29.04.2015Управление гидравлическими и паровыми турбинами. Передаточная функция объекта управления. Расчет и построение частотных характеристик. Расчет оптимальных настроек регулятора температуры печи котельного агрегата методом расширенных частотных характеристик.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 30.01.2011Краткая характеристика структуры организации газового промысла ООО "Газпром добыча Уренгой". Разработка программы управления технологическим процессом. Внедрение многозадачной системы контроля и управления Series-4 на газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 22.04.2015Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014Методы стабилизации температуры воздуха в остеклённых блочных теплицах с водяной системой обогрева, где температура воздуха регулируется за счёт изменения температуры теплоносителя с помощью смесительного клапана. Принцип автоматического управления.
контрольная работа [118,6 K], добавлен 10.09.2010Общая характеристика компрессорной станции: климатология, технологическая схема. Подготовка газоперекачивающего агрегата к монтажу, техника монтажа блоков, вспомогательного оборудования. Энергосберегающая технология охлаждения компримированного газа.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.02.2013Характеристика объекта управления, описание устройства и работы САР, составление её функциональной схемы. Изучение принципа работы системы автоматического регулирования температуры воздуха. Определение передаточных функций системы и запасов устойчивости.
курсовая работа [633,3 K], добавлен 10.09.2010Применение ИС программирования КОНГРАФ в работе над проектом регулятора температуры воды калорифера в зависимости от температуры наружного воздуха. Структурная схема алгоритма регулятора температуры горячей воды калорифера, разработка блоков проекта.
лабораторная работа [819,9 K], добавлен 25.05.2010Проект двигателя для привода газоперекачивающего агрегата. Расчет термодинамических параметров двигателя и осевого компрессора. Согласование параметров компрессора и турбины, профилирование компрессорной ступени. Газодинамический расчет турбины на ЭВМ.
курсовая работа [429,8 K], добавлен 30.06.2012Расчет производительности магистрального газопровода в июле. Определение физических свойств на входе нагнетателя. Оценка соответствия установленного оборудования условиям работы магистрального газопровода. Оценка мощности газоперекачивающего агрегата.
курсовая работа [807,7 K], добавлен 16.09.2017Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата.
курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013Краткая характеристика газопровода "Макат-Атырау-Северный Кавказ". Технологическая схема компрессорного цеха и компоновка оборудования газоперекачивающего агрегата. Аппараты воздушного охлаждения газа. Расчет производительности центробежного нагнетателя.
дипломная работа [487,9 K], добавлен 13.11.2015Назначение и описание компрессорной станции. Система подготовки транспортируемого газа на КС. Назначение и технические данные газоперекачивающего агрегата. Техническое обслуживание и ремонт ГПА. Устройство и работа агрегата, система пожаротушения.
отчет по практике [582,0 K], добавлен 11.11.2014- Расчет теплотехнической эффективности использования обогащенного воздуха на ОАО "Сухоложский цемент"
Сравнительный анализ мокрого, сухого и комбинированного способов производства цемента. Оценка теплотехнической эффективности топлива и материального баланса клинкерной печи, расчет аэродинамических характеристик при введении обогащенного воздуха.
курсовая работа [193,6 K], добавлен 07.02.2013 Характеристика объекта управления, описание устройства и работы САР, составление ее функциональной схемы. Принцип автоматического управления и вид системы. Составление структурной схемы системы автоматического регулирования температуры воздуха в птичнике.
курсовая работа [598,8 K], добавлен 15.09.2010Расчет размеров футеровки, толщины кладки, температуры на стыке слоев, теплопроводности для рабочего и теплоизоляционного слоев. Построение графиков зависимости температуры стыков. Конструкция доменных печей. Нахождение средней температуры футеровки.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 07.10.2015Понятие и классификация газоперекачивающих агрегатов. Технологическая схема компрессорных станций с центробежными нагнетателями. Подготовка к пуску и пуск ГПА, их обслуживание во время работы. Надежность и диагностика газоперекачивающих агрегатов.
курсовая работа [466,2 K], добавлен 17.06.2013Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры приточного воздуха в картофелехранилище. Определение закона регулирования системы. Анализ устойчивости по критериям Гурвица и Найквиста. Качество управления по переходным функциям.
курсовая работа [366,2 K], добавлен 13.09.2010
