Методика и последовательность расчета цент робежной турбокомнрессориой установки

Реальная производительность турбокомнрессорной установки (ТКУ)

, при которой должен проводиться расчет, может быть найдена только с

помощью основной (газодинамической) характеристики выбранного компрес-

сора. При ее отсутствии допускается использование номинального (паспортного) значения расхода.

Приведенная далее методика расчета изложена применительно к 3-секционному турбокомпрессору.

Воздух потребителю или в систему осушки

1.Составляется расчетная схема турбокомпрессорной установки и при­нимаются условные обозначения параметров воздуха в характерных топках схемы (см. рис. 6);

 

 

Рис. 6. Расчетная схема 3-х секционного турбокомпрессора: 1 - воздухозабор­ник; 2 - фильткамера; 3 - дроссельная заслонка; 4 - секции турбокомпрессора; ПОl, П02 - промежуточные охладители; BOK - воздухоохладитель концевой

2. Определяется распределение значений давления воздуха по секциям компрессора. Если значения потерь давления в воздухоохладителях принять одинаковыми: , то:

(6.14)

Работа сжатия по секциям обычно одинакова, что определяет равенство степеней повышения давления в секциях:

(6.15)

Значения давлений воздуха за 1-й и 2-й секциями сжатия и , МПа, определяются соотношениями:

(6.16)

 

 

 

3 Рассчитываются удельные работы сжатия воздуха /к, кДж/кг, по секциям:

 

(6.17)

(6.18)

(6.19)

 

Здесь k=1,4 и r = 0,287 кДж/(кг-К) - показатель адиабаты и газовая по­стоянная для воздуха.

Уровень температур воздуха за ПО определяется эффективностью рабо­ты теплообменников и значением температуры охлаждающей воды. С учетом минимального температурного напора на холодном конце теплообменника , значения температур воздуха на входе в секции сжатия , и , К, принимаются:

; (6.20)

4. Рассчитываются значения температур воздуха в концах процессов
сжатия по секциям , К:

 

; ; (6.21)

где - средняя теплоемкость воздуха в процессе сжатия [2], кДж/(кг-К).

5. Массовая производительность компрессора GK, кг/с, определяется по
параметрам воздуха на всасывании:

(6.22)

,

где - объемная производительность компрессора, м3/мин; - плот­ность воздуха на всасывании (в условиях определения ), вычисляется по соотношению, кг/ :

(6.23)

Здесь , =273 К, =0,1013 МПа – параметры воздуха, соответствующие стандартным атмосферным условиям.

6. С учетом электромеханических потерь вычисляется электрическая мощность, потребляемая компрессором Nк, кВт:

 

, (6.24)

где - суммарная удельная работа сжатия, кДж/кг.

7.Оцениваются тепловые мощности всех теплообменников- воздухоохла-дителей ,кВт:

, (6.25)

, (6.26)

, (6.27)

где -средняя изобарная теплоемкость воздуха,кДж/(кг К) [2].

Однако при наличии в схеме осушки воздуха регенеративного теплообменника, значение температуры воздуха за ВОК пока неизвестно. Оно определяется из уравнения теплового баланса РТО пр расчете системы осушки воздуха.

8. Определяется удельный расход электрической энергии на сжатие воздуха , кВт ч/1000 :

(6.28)