125157 (690317)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кубанский государственный технологический университет

(КубГТУ)

Кафедра холодильных и компрессорных машин и установок

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине "Компрессорные станции"

на тему "Центробежные компрессоры Березанской КС"

Выполнил

студент группы 04-М-ТФ1

Фесенко М.Ю.

Руководитель работы

к.т.н., доц. Шамаров М.В.

Нормоконтролер

к.т.н., доц. Шамаров М.В.

Краснодар

2008

Реферат

Курсовой проект содержит 38 листов, 2 рисунка, 2 таблицы, 4 листа графической части формата А1.

ГАЗ, КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ, ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ, ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА, НАГНЕТАТЕЛЬ, МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД.

Объектом проектирования является Березанская газокомпрессорная станция.

Цель работы – произвести реконструкцию газокомпрессорной станции с производительностью 325 млн. м³/год и ц/б нагнетателями с заданной мощностью.

В процессе реконструкции проводились газодинамический расчет нагнетателя, расчет критического числа оборотов вала, расчет цикла ГТУ.

Разработана схема комплексной автоматизации, предусматривающая контроль, защиту и регулирование параметров работы центробежного нагнетателя.

Проведено описание работы и эксплуатации компрессорной станции.

Содержание

Введение

1. Исходные данные для расчёта компрессорной станции

2. Газодинамический расчёт компрессора

2.1 Исходные данные

2.2 Расчёт ГПА

2.3 Треугольники скоростей для ступени в масштабе на входе и на выходе

3. Описание и принцип работы газоперекачивающего агрегата

3.1 Газоперекачивающий агрегат типа ГПА Ц-6,3 Б 56/1,45

3.2 Принцип работы

4. Автоматизация нагнетателей

4.1 Общие данные

4.2 Аварийные остановки со стравливанием и без стравливания

4.3 Расчет критических параметров

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Газовая промышленность – сравнительно молодая отрасль народного хозяйства, определяющая высокие темпы его развития, что обусловлено быстрым ростом потребления энергетических ресурсов, в которых одно из ведущих мест занимает природный газ.

Применение газа в народном хозяйстве осуществляется по следующим основным направлениям:

- технологическое использование газа;

- энергетическое использование в виде топлива;

- коммунально-бытовые нужды;

- переработка газа с целью производства жидких углеводородов, серы, метанола.

С использованием этого высококачественного энергоносителя и ценного химического сырья ныне выпускается 94,5% стали и чугуна, 65% цемента, 95% минеральных удобрений.

Развитие газовой промышленности в решающей степени зависит от дальнейшего технического её переоснащения.

Для успешного выполнения заданий по добыче и транспортировке газа необходимо ускоренное оснащение компрессорных станций новыми перекачивающими агрегатами повышенной единичной мощности (16 и 25 тыс. кВт), а также полнонапорными нагнетателями мощностью от 7 тыс. кВт до 10 тыс. кВт.

Резко возросшие в последнее время объёмы транспорта газа повысили требования к снижению удельных затрат на его транспортировку и к увеличению надёжности газопотребления. Известно, что потребление газа неравномерно как по сезонам, так и в течении суток. Отклонения режимов работы от проектных ведут к значительным перерасходам топливного газа.

Перемещаясь по газопроводу - от головного сооружения к месту потребления - газ преодолевает сопротивление движению из-за местных и линейных потерь. При этом давление газа падает. Вместе с уменьшением давления уменьшается и плотность газа, то есть в целом его весовой заряд. Исходя из технико-экономических условий расчёта, на газопроводах строятся линейные компрессорные станции, отстоящие друг от друга в среднем на 100 – 150 км.

Компрессорные станции – это сложные и крупные инженерные сооружения, обеспечивающие основные технологические процессы по подготовке и транспорту газа:

- очистка;

- осушка;

- сжатие;

- охлаждение.

На компрессорной станции имеется оборудование, обеспечивающее водоснабжение, энергоснабжение, маслоснабжение, вентиляционные установки, установки пожаротушения.

Различают компрессорные станции головные и промежуточные (линейные).

Головные компрессорные станции сооружают вначале газопровода. Они предназначены для приёма газа с месторождения, его очистки, осушки, повышения давления до расчётного или рабочего.

На линейной компрессорной станции, которая сооружается между начальной и конечной точками газопровода, поддерживается давление на участках газопровода между двумя станциями.

1. Исходные данные для расчёта компрессорной станции

1. Производительность ГКС - 892 ∙10³ м3/сутки;

2. Давление всасывания (избыточное) - 3862 кПа;

3. Давление нагнетания (избыточное) - 5600 кПа;

4. Температура газа на входе - 288 К;

5. Мощность единичного агрегата - 6,3 МВт;

6. Суммарная мощность ГКС - 25,2 МВт;

7. Число агрегатов - 4;

8. Тип ГПА - Ц6,3Б/56-1,45.

2. Газодинамический расчёт компрессора

2.1 Исходные данные

2.1.1 Переменные исходные данные

Мощность на валу компрессора N_в = 6300 кВт

Начальное давление P_н = 3862 кПа

Начальная температура T_н = 288 К

Конечное давление P_к = 5600 кПа

Универсальная газовая постоянная R =501 Дж/кг*К

Производительность по всасыванию V_н=206,4 м³/мин

Показатель адиабаты сжатия k = 1,308

Политропический КПД η_пол = 0,83

Теплоёмкость газа с_р = 2107 Дж/кг*К

Рабочее число оборотов ГТУ n = 8200 об/мин

Конструктивное соотношение ξ = 0,45

Коэффициент сжимаемости z = 0,92

2.1.2 Постоянные исходные данные

Коэффициент внутреннего трения β_тр = 0,02

Коэффициент внутренних перетечек β_пер = 0,02

Механический КПД η_мех = 0,98

Допустимое напряжение кручения вала τ_кр = 5 х 107 Н/м2

Максимально допустимая окружная скорость [U₂] = 300 м/с

Скорость газа на входе в компрессор C_н = 20 м/с

Расчётная величина π = 3,14

Скорость газа на выходе из компрессора C_к = 20 м/с

Конструкторский угол на выходе из колеса β_2л = 45°

Коэффициент расхода φ_2ч = 0,24

Конструкторский угол на входе в колесо β_1л = 32°

Толщина лопатки колеса δ_к = 0,005 м

Толщина лопатки диффузора δ_д = 0,01 м

Расчётное соотношение к_с = 1,2

Конструктивное соотношение к_д = 1,05

Угол установки лопатки диффузора на входе α₄ = 40°

Густота решётки диффузора А_д = 2,2

2.2 Расчёт ГПА

2.2.1 Плотность газа в сечении Н-Н, кг/м³

(1)

где ρ_н – плотность газа в начальном сечении, кг/м3;

P_н – начальное давление, кПа;

R – газовая постоянная, Дж/кг*К;

T_н – температура газа, К;

z – коэффициент сжимаемости.

.

2.2.2 Массовый расход газа в компрессоре, кг/с

(2)

где G – массовый расход газа, кг/с;

Vн – производительность, м3/с.

2.2.3 Показатель сжатия:

(3)

где σ – показатель сжатия;

k – показатель адиабаты;

η_пол – политропический КПД.

2.2.4 Скорость газа в сечении 1-1, м/с:

C₁ = 0,3 [U₂], (4)

где C₁ – скорость газа в сечении 1-1, м/с;

[U₂] – максимальная окружная скорость, м/с

C₁ = 0,3 · 300 = 90 м/с

2.2.5 Охлаждение газа во всасывающей камере, К:

(5)

где ΔTвс – охлаждение газа во всасывающей камере, К;

с₁ – скорость газа, м/с

с_н – скорость газа на входе в компрессор, м/с;

с_р – теплоёмкость газа, Дж/кг*К.

2.2.6 Температура газа в сечении 1-1, К:

T₁ = T_н – ΔT_вс , (6)

где T₁ – температура газа в сечении 1-1, К;

Т_н – температура газа по начальным условиям, К;

ΔT_вс – охлаждение газа во всасывающей камере, К.

Т₁ = 288 – 1,827 =286,2 К.

2.2.7 Давление газа в сечении 1-1, кПа:

(7)

где P₁ – давление газа в сечении 1-1, кПа;

P_н – давление газа по начальным условиям, кПа;

K – показатель адиабаты сжатия.

2.2.8 Температура в сечении к-к, К:

(8)

где Т_к – температура газа в сечении к-к, К;

P_к – давление газа в сечении к-к, кПа;

σ – показатель сжатия.

2.2.9 Подогрев газа в компрессоре, К:

ΔТ = Т_к – Т₁, (9)

где ΔТ – подогрев газа в компрессоре.

ΔТ = 320,5 – 286,2 = 34,3 К.

2.2.10 Полная работа компрессора, Дж/кг:

(10)

где l_пол – полная работа компрессора, Дж/кг;

σ – показатель сжатия;

R – газовая постоянная, Дж/кг*К.

2.2.11 Теоретический коэффициент закручивания:

, (11)

где φ2∞ - теоретический коэффициент закручивания;

φ2ч – коэффициент расхода;

β2л – конструкторский угол на выходе из колеса.

2.2.12 Число лопаток рабочего колеса:

(12)

2.2.13 Коэффициент циркуляции:

(13)

где μ – коэффициент циркуляции;

π – расчётная величина.

2.2.14 Газодинамический КПД:

(14)

где η_h – газодинамический КПД;

η_пол – политропический КПД;

β_тр – коэффициент внутреннего трения;

β_пер – коэффициент внутренних перетечек.

2.2.15 Коэффициент давления:

(15)

где ψ – коэффициент давления.

2.2.16 Максимальная работа ступени, Дж/кг:

(16)

где [l_эф] – максимальная работа ступени, Дж/кг;

[U₂] – максимально допустимая окружная скорость, м/с.

2.2.17 Расчётное число ступеней:

(17)

где i’ – расчётное число ступеней компрессора.

2.2.18 Действительное число ступеней:

Принимаем: i = 2.

2.2.19 Эффективная работа ступени, Дж/кг:

(18)

2.2.20 Плотность газа в сечении 1-1, кг/м³:

(19)

где ρ1 – плотность газа в сечении 1-1, кг/м3.

2.2.21 Плотность газа в сечении к-к, кг/м³:

(20)

где ρ_к – плотность газа в сечении к-к, кг/м3.

2.2.22 Коэффициент уменьшения объёмов в сечении 1-1:

(21)

где k_V1 – коэффициент уменьшения объёмов в сечении 1-1;

ρ_н – плотность газа в сечении н-н, кг/м3.

2.2.23 Коэффициент уменьшения объёмов в сечении к-к:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы