Проектирование линейного центробежного нагнетателя природного газа мощностью 25 МВт

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Февраля 2013 в 16:28, дипломная работа

Краткое описание

Центробежные компрессоры применяются для обеспечения многих производственных процессов (доменного производства, производства аммиачных удобрений, пластмасс, получения продуктов нефтехимии и т.п.), при добыче нефти и газа, на магистральных газопроводах, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в газотурбинных установках, для получения сжатого воздуха, имеющего силовое назначение (пневматический инструмент, молоты, прессы и т.д.). На привод центробежных компрессоров приходится значительная доля всей потребляемой энергии. Например, только 4200 центробежных компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА) ОАО «Газпром» имеют суммарную мощность более 40 млн. киловатт и требуют для своего привода энергию на сумму несколько миллиардов долларов ежегодно. Таким образом, проблема оптимального проектирования центробежных компрессоров имеет очень большое значение для национальной экономики.

Содержание работы

Стр.
1.Введение………………….…………………………………...……
4
2.Техническое задание.……………………...…………………....…..
14
3. Выбор варианта машины……………………………………….…..
15
3.1. Определение физических констант газа………………….………….....
15
3.2. Вариантные расчеты. ……….….…………………………..……......
16
3.3. Оптимизационный расчет выбранного варианта
проточной части компрессора…………………………...……….………..
26
3.4. Расчет семейства характеристик при переменных числах оборотов ротора…………………………………………………………………....
56
4. Расчет газодинамических параметров в сечениях ступеней...…..
66
5. Профилирование лопаток рабочего колеса ……………………...
71
5.1. Профиль лопатки РК первой ступени…..…..…………….………........
71
5.2. Профиль лопатки РК второй ступени...………….………………....….
76
6. Расчет камер компрессора...…………………………...……….…..
80
6.1. Расчет всасывающего патрубка...……….......………….……………...
83
6.2. Расчет выходной камеры …….…..…..…………….……………........
90
7. Расчет осевого усилия, действующего на ротор компрессора…..
91
8. Расчеты на прочность……………………………………………....
93
8.1. Расчет критической частоты ротора……..………………………….....
93
8.2. Расчет минимальной толщины стенки корпуса………………………...
97
9. Расчет подшипников на удельное давление………………………
100
9.1. Расчет опорных подшипников………………………………………...
100
10. Обеспечение безопасности при эксплуатации компрессорного оборудования…………………………………………………………..
102
10.1. Вентиляция………………………………………………………..
104
10.2. Освещение………………………………………………………...
106
10.3. Вибрация………………………………………………………….
107
10.4. Шум……………………………………………….………………..
110
10.5. Электробезопасность………………………………………………..
112
10.6. Обеспечение безопасности при эксплуатации систем, находящихся под давлением………………………………………………………………..
112
10.7. Взрыво- и пожаробезопасность……………………………………..
114
10.8. Защитная оснастка компрессора……………………………………
116
10.9 Регулирование компрессора………………………………………...
118
10.10. Список нормативных документов……………………….………...
118
11. Технико-экономическое обоснование проекта………………...
119
12. Технология изготовления РК первой ступени………………...
125
13. Описание конструкции……………………………………………
132
Список литературы……………………………………………………
133

Содержимое работы - 1 файл

Черный.doc

— 2.75 Мб (Скачать файл)

Таким образом выбираем второй вариант проточной части.

 

 

 

3.4. Расчет семейства характеристик

при переменных числах оборотов ротора

 

Расчет семейства характеристик  при переменных числах оборотов ротора проводился при помощи программного комплекса Метода универсального моделирования, разработанного на кафедре КВХТ под руководством  Ю.Б. Галёркина. Были рассмотрены варианты с изменением числа оборотов в пределах от 0,8·nраб   до 1,1·nраб . Ниже приведены данные, полученные по этой программе.

 

Variant #      1 при n=0,8

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 4000 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.0822E+02| 2.1885E+02| 0.8021 | 1.2884E+00| 1.0085E+04|

  | 10 | 2.2286E+02| 2.3423E+02| 0.8192 | 1.2880E+00| 1.0541E+04|

  | 20 | 2.3913E+02| 2.5133E+02| 0.8361 | 1.2863E+00| 1.1010E+04|

  | 30 | 2.5540E+02| 2.6843E+02| 0.8507 | 1.2834E+00| 1.1441E+04|

  | 40 | 2.7166E+02| 2.8553E+02| 0.8634 | 1.2795E+00| 1.1832E+04|

  | 50 | 2.8793E+02| 3.0262E+02| 0.8724 | 1.2741E+00| 1.2183E+04|

  | 60 | 3.0420E+02| 3.1972E+02| 0.8769 | 1.2670E+00| 1.2493E+04|

  | 70 | 3.2047E+02| 3.3682E+02| 0.8772 | 1.2583E+00| 1.2760E+04|

  | 80 | 3.3673E+02| 3.5391E+02| 0.8751 | 1.2489E+00| 1.2985E+04|

  | 90 | 3.5300E+02| 3.7101E+02| 0.8719 | 1.2393E+00| 1.3169E+04|

  |100 | 3.6927E+02| 3.8811E+02| 0.8679 | 1.2295E+00| 1.3312E+04|

  |110 | 3.8553E+02| 4.0521E+02| 0.8627 | 1.2195E+00| 1.3414E+04|

  |120 | 4.0180E+02| 4.2230E+02| 0.8563 | 1.2094E+00| 1.3474E+04|

  |130 | 4.1807E+02| 4.3940E+02| 0.8486 | 1.1990E+00| 1.3492E+04|

  |140 | 4.3434E+02| 4.5650E+02| 0.8386 | 1.1884E+00| 1.3467E+04|

  |150 | 4.5060E+02| 4.7360E+02| 0.8262 | 1.1774E+00| 1.3400E+04|

  |160 | 4.6687E+02| 4.9069E+02| 0.8112 | 1.1661E+00| 1.3289E+04|

  |170 | 4.8314E+02| 5.0779E+02| 0.7935 | 1.1546E+00| 1.3134E+04|

  |180 | 4.9941E+02| 5.2489E+02| 0.7726 | 1.1429E+00| 1.2934E+04|

  |190 | 5.1567E+02| 5.4199E+02| 0.7483 | 1.1309E+00| 1.2691E+04|

  |200 | 5.3194E+02| 5.5908E+02| 0.7165 | 1.1183E+00| 1.2399E+04|

  |210 | 5.4821E+02| 5.7618E+02| 0.6790 | 1.1053E+00| 1.2060E+04|

  |220 | 5.6447E+02| 5.9328E+02| 0.6348 | 1.0921E+00| 1.1676E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

Variant #      2  при n=0,85

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 4250 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.2282E+02| 2.3419E+02| 0.8022 | 1.3291E+00| 1.2187E+04|

  | 10 | 2.3837E+02| 2.5053E+02| 0.8192 | 1.3287E+00| 1.2735E+04|

  | 20 | 2.5564E+02| 2.6869E+02| 0.8361 | 1.3269E+00| 1.3300E+04|

  | 30 | 2.7292E+02| 2.8684E+02| 0.8505 | 1.3236E+00| 1.3819E+04|

  | 40 | 2.9019E+02| 3.0500E+02| 0.8633 | 1.3194E+00| 1.4291E+04|

  | 50 | 3.0746E+02| 3.2315E+02| 0.8723 | 1.3133E+00| 1.4714E+04|

  | 60 | 3.2474E+02| 3.4130E+02| 0.8769 | 1.3052E+00| 1.5088E+04|

  | 70 | 3.4201E+02| 3.5946E+02| 0.8771 | 1.2952E+00| 1.5411E+04|

  | 80 | 3.5928E+02| 3.7761E+02| 0.8750 | 1.2845E+00| 1.5683E+04|

  | 90 | 3.7655E+02| 3.9577E+02| 0.8720 | 1.2735E+00| 1.5907E+04|

  |100 | 3.9383E+02| 4.1392E+02| 0.8681 | 1.2623E+00| 1.6081E+04|

  |110 | 4.1110E+02| 4.3208E+02| 0.8630 | 1.2509E+00| 1.6206E+04|

  |120 | 4.2837E+02| 4.5023E+02| 0.8566 | 1.2393E+00| 1.6281E+04|

  |130 | 4.4565E+02| 4.6839E+02| 0.8488 | 1.2275E+00| 1.6305E+04|

  |140 | 4.6292E+02| 4.8654E+02| 0.8390 | 1.2153E+00| 1.6278E+04|

  |150 | 4.8019E+02| 5.0470E+02| 0.8265 | 1.2027E+00| 1.6199E+04|

  |160 | 4.9747E+02| 5.2285E+02| 0.8115 | 1.1898E+00| 1.6068E+04|

  |170 | 5.1474E+02| 5.4100E+02| 0.7938 | 1.1766E+00| 1.5884E+04|

  |180 | 5.3201E+02| 5.5916E+02| 0.7723 | 1.1630E+00| 1.5647E+04|

  |190 | 5.4929E+02| 5.7731E+02| 0.7477 | 1.1494E+00| 1.5356E+04|

  |200 | 5.6656E+02| 5.9547E+02| 0.7155 | 1.1347E+00| 1.5004E+04|

  |210 | 5.8383E+02| 6.1362E+02| 0.6773 | 1.1198E+00| 1.4598E+04|

  |220 | 6.0110E+02| 6.3178E+02| 0.6317 | 1.1045E+00| 1.4132E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

 

Variant #      3  при n=0,9

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 4500 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.4069E+02| 2.5297E+02| 0.8056 | 1.3732E+00| 1.4700E+04|

  | 10 | 2.5710E+02| 2.7022E+02| 0.8221 | 1.3725E+00| 1.5342E+04|

  | 20 | 2.7534E+02| 2.8939E+02| 0.8384 | 1.3703E+00| 1.6005E+04|

  | 30 | 2.9357E+02| 3.0855E+02| 0.8525 | 1.3666E+00| 1.6613E+04|

  | 40 | 3.1180E+02| 3.2771E+02| 0.8648 | 1.3616E+00| 1.7166E+04|

  | 50 | 3.3004E+02| 3.4688E+02| 0.8732 | 1.3544E+00| 1.7661E+04|

  | 60 | 3.4827E+02| 3.6604E+02| 0.8771 | 1.3449E+00| 1.8096E+04|

  | 70 | 3.6651E+02| 3.8521E+02| 0.8767 | 1.3334E+00| 1.8472E+04|

  | 80 | 3.8474E+02| 4.0437E+02| 0.8746 | 1.3212E+00| 1.8789E+04|

  | 90 | 4.0298E+02| 4.2354E+02| 0.8716 | 1.3088E+00| 1.9049E+04|

  |100 | 4.2121E+02| 4.4270E+02| 0.8675 | 1.2961E+00| 1.9250E+04|

  |110 | 4.3944E+02| 4.6187E+02| 0.8623 | 1.2831E+00| 1.9392E+04|

  |120 | 4.5768E+02| 4.8103E+02| 0.8558 | 1.2699E+00| 1.9476E+04|

  |130 | 4.7591E+02| 5.0020E+02| 0.8479 | 1.2565E+00| 1.9499E+04|

  |140 | 4.9415E+02| 5.1936E+02| 0.8377 | 1.2425E+00| 1.9461E+04|

  |150 | 5.1238E+02| 5.3853E+02| 0.8250 | 1.2282E+00| 1.9362E+04|

  |160 | 5.3061E+02| 5.5769E+02| 0.8096 | 1.2135E+00| 1.9201E+04|

  |170 | 5.4885E+02| 5.7685E+02| 0.7907 | 1.1982E+00| 1.8975E+04|

  |180 | 5.6708E+02| 5.9602E+02| 0.7690 | 1.1828E+00| 1.8687E+04|

  |190 | 5.8532E+02| 6.1518E+02| 0.7432 | 1.1671E+00| 1.8333E+04|

  |200 | 6.0355E+02| 6.3435E+02| 0.7094 | 1.1502E+00| 1.7906E+04|

  |210 | 6.2179E+02| 6.5351E+02| 0.6703 | 1.1333E+00| 1.7415E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

 

 

Variant #      4  при n=0,95

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 4750 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.5770E+02| 2.7085E+02| 0.8074 | 1.4206E+00| 1.7494E+04|

  | 10 | 2.7501E+02| 2.8904E+02| 0.8237 | 1.4198E+00| 1.8246E+04|

  | 20 | 2.9424E+02| 3.0925E+02| 0.8397 | 1.4172E+00| 1.9020E+04|

  | 30 | 3.1347E+02| 3.2946E+02| 0.8538 | 1.4132E+00| 1.9731E+04|

  | 40 | 3.3270E+02| 3.4968E+02| 0.8657 | 1.4074E+00| 2.0377E+04|

  | 50 | 3.5193E+02| 3.6989E+02| 0.8737 | 1.3991E+00| 2.0954E+04|

  | 60 | 3.7116E+02| 3.9010E+02| 0.8771 | 1.3881E+00| 2.1461E+04|

  | 70 | 3.9039E+02| 4.1031E+02| 0.8764 | 1.3749E+00| 2.1898E+04|

  | 80 | 4.0962E+02| 4.3053E+02| 0.8743 | 1.3611E+00| 2.2266E+04|

  | 90 | 4.2886E+02| 4.5074E+02| 0.8712 | 1.3465E+00| 2.2535E+04|

  |100 | 4.4809E+02| 4.7095E+02| 0.8671 | 1.3320E+00| 2.2764E+04|

  |110 | 4.6732E+02| 4.9116E+02| 0.8618 | 1.3173E+00| 2.2923E+04|

  |120 | 4.8655E+02| 5.1138E+02| 0.8551 | 1.3023E+00| 2.3013E+04|

  |130 | 5.0578E+02| 5.3159E+02| 0.8470 | 1.2870E+00| 2.3031E+04|

  |140 | 5.2501E+02| 5.5180E+02| 0.8365 | 1.2712E+00| 2.2977E+04|

  |150 | 5.4424E+02| 5.7201E+02| 0.8229 | 1.2546E+00| 2.2849E+04|

  |160 | 5.6347E+02| 5.9222E+02| 0.8070 | 1.2378E+00| 2.2648E+04|

  |170 | 5.8270E+02| 6.1244E+02| 0.7881 | 1.2206E+00| 2.2371E+04|

  |180 | 6.0194E+02| 6.3265E+02| 0.7651 | 1.2030E+00| 2.2017E+04|

  |190 | 6.2117E+02| 6.5286E+02| 0.7376 | 1.1848E+00| 2.1584E+04|

  |200 | 6.4040E+02| 6.7307E+02| 0.7028 | 1.1655E+00| 2.1045E+04|

  |210 | 6.5963E+02| 6.9329E+02| 0.6634 | 1.1464E+00| 2.0448E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

 

Variant #      5  при n=1,0

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 5000 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.7308E+02| 2.8701E+02| 0.8073 | 1.4717E+00| 2.0549E+04|

  | 10 | 2.9129E+02| 3.0615E+02| 0.8234 | 1.4710E+00| 2.1427E+04|

  | 20 | 3.1151E+02| 3.2741E+02| 0.8393 | 1.4682E+00| 2.2333E+04|

  | 30 | 3.3174E+02| 3.4867E+02| 0.8536 | 1.4639E+00| 2.3165E+04|

  | 40 | 3.5197E+02| 3.6993E+02| 0.8654 | 1.4575E+00| 2.3922E+04|

  | 50 | 3.7220E+02| 3.9119E+02| 0.8734 | 1.4483E+00| 2.4599E+04|

  | 60 | 3.9243E+02| 4.1245E+02| 0.8769 | 1.4359E+00| 2.5193E+04|

  | 70 | 4.1265E+02| 4.3371E+02| 0.8763 | 1.4211E+00| 2.5705E+04|

  | 80 | 4.3288E+02| 4.5497E+02| 0.8742 | 1.4056E+00| 2.6138E+04|

  | 90 | 4.5311E+02| 4.7623E+02| 0.8712 | 1.3897E+00| 2.6491E+04|

  |100 | 4.7334E+02| 4.9749E+02| 0.8672 | 1.3735E+00| 2.6765E+04|

  |110 | 4.9357E+02| 5.1875E+02| 0.8619 | 1.3570E+00| 2.6958E+04|

  |120 | 5.1380E+02| 5.4001E+02| 0.8553 | 1.3401E+00| 2.7069E+04|

  |130 | 5.3402E+02| 5.6127E+02| 0.8473 | 1.3229E+00| 2.7096E+04|

  |140 | 5.5425E+02| 5.8253E+02| 0.8365 | 1.3049E+00| 2.7039E+04|

  |150 | 5.7448E+02| 6.0379E+02| 0.8234 | 1.2865E+00| 2.6896E+04|

  |160 | 5.9471E+02| 6.2505E+02| 0.8075 | 1.2675E+00| 2.6667E+04|

  |170 | 6.1494E+02| 6.4631E+02| 0.7879 | 1.2479E+00| 2.6347E+04|

  |180 | 6.3516E+02| 6.6757E+02| 0.7651 | 1.2281E+00| 2.5939E+04|

  |190 | 6.5539E+02| 6.8883E+02| 0.7378 | 1.2076E+00| 2.5435E+04|

  |200 | 6.7562E+02| 7.1009E+02| 0.7046 | 1.1865E+00| 2.4835E+04|

  |210 | 6.9585E+02| 7.3135E+02| 0.6629 | 1.1644E+00| 2.4136E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

 

 

Variant #      6  при n=1,05

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 5250 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 2.9289E+02| 3.0783E+02| 0.8106 | 1.5270E+00| 2.4207E+04|

  | 10 | 3.1199E+02| 3.2791E+02| 0.8263 | 1.5259E+00| 2.5212E+04|

  | 20 | 3.3321E+02| 3.5021E+02| 0.8417 | 1.5226E+00| 2.6250E+04|

  | 30 | 3.5444E+02| 3.7252E+02| 0.8557 | 1.5178E+00| 2.7203E+04|

  | 40 | 3.7566E+02| 3.9483E+02| 0.8669 | 1.5102E+00| 2.8068E+04|

  | 50 | 3.9688E+02| 4.1713E+02| 0.8740 | 1.4993E+00| 2.8840E+04|

  | 60 | 4.1811E+02| 4.3944E+02| 0.8768 | 1.4850E+00| 2.9516E+04|

  | 70 | 4.3933E+02| 4.6175E+02| 0.8758 | 1.4682E+00| 3.0097E+04|

  | 80 | 4.6055E+02| 4.8405E+02| 0.8736 | 1.4507E+00| 3.0587E+04|

  | 90 | 4.8178E+02| 5.0636E+02| 0.8705 | 1.4329E+00| 3.0986E+04|

  |100 | 5.0300E+02| 5.2867E+02| 0.8663 | 1.4147E+00| 3.1292E+04|

  |110 | 5.2423E+02| 5.5097E+02| 0.8609 | 1.3962E+00| 3.1504E+04|

  |120 | 5.4545E+02| 5.7328E+02| 0.8539 | 1.3771E+00| 3.1621E+04|

  |130 | 5.6667E+02| 5.9559E+02| 0.8454 | 1.3576E+00| 3.1641E+04|

  |140 | 5.8790E+02| 6.1789E+02| 0.8346 | 1.3375E+00| 3.1563E+04|

  |150 | 6.0912E+02| 6.4020E+02| 0.8207 | 1.3166E+00| 3.1384E+04|

  |160 | 6.3034E+02| 6.6251E+02| 0.8037 | 1.2950E+00| 3.1102E+04|

  |170 | 6.5157E+02| 6.8481E+02| 0.7841 | 1.2732E+00| 3.0720E+04|

  |180 | 6.7279E+02| 7.0712E+02| 0.7620 | 1.2514E+00| 3.0236E+04|

  |190 | 6.9401E+02| 7.2943E+02| 0.7325 | 1.2278E+00| 2.9626E+04|

  |200 | 7.1524E+02| 7.5173E+02| 0.6946 | 1.2029E+00| 2.8902E+04|

  |210 | 7.3646E+02| 7.7404E+02| 0.6503 | 1.1776E+00| 2.8065E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

 

Variant #      7  при n=1,1

 

Inlet pressure        ,Pin= 8332999.69482422 Pa =        85.03061 Atm

Inlet temperature     ,Tin= 288 K

Isentropic coefficient,  k= 1.444

Gas constant          ,  R= 506.84 j*kg/K

Viscosity coefficient ,muu= 1.30658E-05 n*s/m**2

Relative dT variation , dT= 1

Inlet flow angle      ,AL0(1)=90. deg

Inlet flow angle      ,AL0(2)=90. deg

Relative RPM variation, nr= 1

RPM of rotor#  1              ,  n= 5500 1/min

 

     *** Compressor performances (Pin=const) ***

 

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  | #  |  m(kg/s)  | V(m^3/min)|   ETc  |   Pic     |   N(kW)   |

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

  |  1 | 3.1104E+02| 3.2691E+02| 0.8118 | 1.5863E+00| 2.8181E+04|

  | 10 | 3.3103E+02| 3.4793E+02| 0.8272 | 1.5852E+00| 2.9334E+04|

  | 20 | 3.5325E+02| 3.7128E+02| 0.8426 | 1.5818E+00| 3.0525E+04|

  | 30 | 3.7547E+02| 3.9463E+02| 0.8562 | 1.5762E+00| 3.1619E+04|

  | 40 | 3.9769E+02| 4.1798E+02| 0.8671 | 1.5676E+00| 3.2611E+04|

  | 50 | 4.1990E+02| 4.4133E+02| 0.8740 | 1.5553E+00| 3.3497E+04|

  | 60 | 4.4212E+02| 4.6468E+02| 0.8764 | 1.5391E+00| 3.4271E+04|

  | 70 | 4.6434E+02| 4.8803E+02| 0.8754 | 1.5203E+00| 3.4937E+04|

  | 80 | 4.8655E+02| 5.1138E+02| 0.8732 | 1.5009E+00| 3.5500E+04|

  | 90 | 5.0877E+02| 5.3473E+02| 0.8701 | 1.4810E+00| 3.5957E+04|

  |100 | 5.3099E+02| 5.5808E+02| 0.8658 | 1.4607E+00| 3.6308E+04|

  |110 | 5.5320E+02| 5.8143E+02| 0.8602 | 1.4398E+00| 3.6550E+04|

  |120 | 5.7542E+02| 6.0478E+02| 0.8532 | 1.4185E+00| 3.6683E+04|

  |130 | 5.9764E+02| 6.2813E+02| 0.8447 | 1.3968E+00| 3.6704E+04|

  |140 | 6.1986E+02| 6.5148E+02| 0.8336 | 1.3742E+00| 3.6611E+04|

  |150 | 6.4207E+02| 6.7483E+02| 0.8194 | 1.3507E+00| 3.6401E+04|

  |160 | 6.6429E+02| 6.9819E+02| 0.8027 | 1.3268E+00| 3.6077E+04|

  |170 | 6.8651E+02| 7.2154E+02| 0.7834 | 1.3027E+00| 3.5632E+04|

  |180 | 7.0872E+02| 7.4489E+02| 0.7593 | 1.2775E+00| 3.5059E+04|

  |190 | 7.3094E+02| 7.6824E+02| 0.7272 | 1.2502E+00| 3.4341E+04|

  |200 | 7.5316E+02| 7.9159E+02| 0.6883 | 1.2222E+00| 3.3489E+04|

  |210 | 7.7537E+02| 8.1494E+02| 0.6403 | 1.1930E+00| 3.2503E+04|

  +----+-----------+-----------+--------+-----------+-----------+

 

 

На рисунках 3.4 -3 .6 на основе расчета представлены характеристики компрессора при различной частоте вращения ротора в диапазоне 0,8-1,1n, что позволяет оценить работу компрессора при нерасчетных режимах, вызванных регулировкой частоты вращения ротора.

 

Рис. 3.4 График зависимости отношения давлений от массового расхода

 

Рис. 3.5 График зависимости мощности от массового расхода

Рис. 3.6 График зависимости КПД от массового расхода

 

 

 

4. Расчет газодинамических параметров в сечениях ступеней

 

Газодинамический расчет выбранного варианта проводился с помощью программы, созданной на кафедру КВХТ ZZZ2. Ниже приведена таблица параметров газа в различных сечениях проточной части. 

 

Программа ZZZ2

Газодинамические процессы в ступенях турбокомпрессора очень  усложнены такими особенностями, как высокая нагрузка на лопатки, их малое относительное удлинение, U-образный поворот потока в меридиональной плоскости, эффекты, вызванные вращением рабочего колеса. Детальные исследования на кафедре компрессорной, вакуумной и холодильной техники (кафедра КВХТ) СПбГПУ выявили множество важных особенностей течения. В результате были созданы физические и математические модели – так называемый Метод универсального моделирования. Программные пакеты Метода универсального моделирования успешно применяются на практике для проектирования и оптимизации центробежных компрессоров. Это позволило сократить количество необходимых экспериментов и повысить эффективность компрессоров. Например, более чем 280 компрессоров 39 типов, разработанных с использованием Метода универсального моделирования (суммарная мощность приблизительно 3,5 млн. кВт) успешно работают в газотранспортной промышленности пяти стран.

 

 

 

*** Flow parameters in control planes ***

 

  Table 1 - Pressures and temperatures

  +--------+----------+----------+----------+----------+----------+----------+

  |    #   |    P0    |    P2    |    P0'   |    T0    |    T2    |    T0'   |

  +----+---+----------+----------+----------+----------+----------+----------+

  |  1 | 1 | 8.333E+06| 9.522E+06| 1.018E+07| 2.880E+02| 3.028E+02| 3.110E+02|

  |    | 2 | 1.021E+07| 1.154E+07| 1.223E+07| 3.110E+02| 3.258E+02| 3.337E+02|

  +----+---+----------+----------+----------+----------+----------+----------+

  | 20 | 1 | 8.333E+06| 9.536E+06| 1.016E+07| 2.880E+02| 3.023E+02| 3.099E+02|

Информация о работе Проектирование линейного центробежного нагнетателя природного газа мощностью 25 МВт