Спосіб визначення продуктивності нагнітача природного газу

Спосіб визначення продуктивності нагнітача природного газу, що включає проведення вимірювань параметрів компримованого газу і їх фіксацію при різних режимах роботи нагнітача, що має конфузор, який відрізняється тим, що парну кількість режимів роботи нагнітача, числом не менше 10, довільно розбивають на пари та за паспортною характеристикою нагнітача обчислюють значення продуктивності нагнітача для кожного режиму та різницю в продуктивності між відповідними парни U 1 3 55691 (ГДХ) нагнітачів є індивідуальними. Подібні розбіжності в характеристиках, у випадку відсутності пристроїв антипомпажного регулювання, можуть привести до роботи нагнітача в зоні помпажу, що у свою чергу приводить до псування устаткування, [див. Деточенко А., Михеев А., Волков М. Спутник газовика. - М.: Недра, 1988. -С. 98-268.] Якщо ж у цеху встановлені пристрої антипомпажного регулювання, то неточність у газодинамічних характеристиках може привести до додаткових витрат на перезапуск агрегату у випадку виникнення необґрунтованої зупинки по захисту. Зазначене рішення обране як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом нової послідовності технологічних операцій підвищити точність визначення індивідуальної продуктивності відцентрового нагнітача. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення продуктивності нагнітача природного газу, що включає проведення вимірювань параметрів компримованого газу і їх фіксацію при різних режимах роботи нагнітача, що має звужувальний пристрій (конфузор), парну кількість режимів роботи нагнітача числом не менш 10 довільно розбивають на пари й за паспортною характеристикою нагнітача обчислюють значення продуктивності нагнітача для кожного режиму та різницю в продуктивності між відповідними парними режимами, а після одержання відповідної кількості значень різниці продуктивності числом не менш 5, з рівняння визначення продуктивності нагнітача за коефіцієнтом витрати на конфузорі визначають значення коефіцієнта витрати конфузора для кожної пари з наступним усередненням цих значень. На підставі отриманого усередненого значення, повторно розраховують продуктивності нагнітача для кожного режиму, на підставі яких коректують витратно-напірну характеристику нагнітача й за скоректованою характеристикою повторно визначають різниці продуктивності нагнітача для кожної пари, і, відповідно, нові значення коефіцієнтів витрати конфузору до виконання умови A Ai S 0,01 A де S - відносне значення відхилення розрахованого коефіцієнта витрати конфузору Ai (і - кількість пар режимів роботи нагнітача) від усередненого значення А. Спосіб визначення продуктивності нагнітача природного газу пояснюється розрахунками. На першому етапі індивідуально для нагнітача проводять серію вимірювань параметрів компримованого газу: тиск на вході нагнітача, тиск на виході, температура на вході нагнітача, температура на виході, перепад тиску на звужувальному пристрої й щільність перекачуваного газу за повітрям. Серія вимірювань складається з парних кількостей, наприклад, 10 різних режимів роботи нагнітача, на яких фіксують зазначені параметри. Режими довільно розбивають на пари і для кожної пари виконують обчислення наступних значень Qi Q1i Q2i ; (1) 4 де Q1i - продуктивність нагнітача на режимі №1 з i-тої пари вимірювань, i= 1-5, м3/хв; Q2i -продуктивність нагнітача на режимі №2 з 3 i-тої пари вимірювань, м /хв; Qi -різниця в продуктивності на різних режимах роботи нагнітача в i-тій парі вимірювань; Продуктивність нагнітача Q, на першому кроці ітерації, визначають за наведеною витратнонапірною характеристикою за приведеним степенем стиску Q f ( пр ) (2) де пр - приведений степінь стиску. Наведений степінь стиску у відцентровому нагнітачі розраховують за формулою пр 1 mv 0 Z R T1 ( mv Z0 T0 R0 mv 2 1) n 1 1 mv 0 ; (3) де n - відносна частота обертання вала ВЦН; Z 0 - номінальний коефіцієнт стиснення природного газу; Z1 - коефіцієнт стиснення природного газу за параметрами входу; R 0 - номінальна газова стала, (кгс м)/(кг К); R1 - поточна газова стала, (кгс м)/(кг К); T0 - номінальна температура на вході ВЦН, °К; T1 - поточна температура на вході ВЦН, °К; - степінь стиснення, що визначається за формулою Pвих Pa Pвх Pa ; (4) Pвх - тиск на вході в нагнітач, кгс/см2; Pвих - тиск на виході з нагнітача, кгс/см2; Pa - атмосферний тиск, кгс/см2; mv - об'ємний показник політропи, що визна чається за формулою lg mv Z2 T2 Z1 T1 lg( ) (5) ; mv 0 - номінальний об'ємний показник політро пи. Коефіцієнт стиснення газу Z визначають із модифікованого рівняння стану "Бенедикта-ВэббаРабина" (BWR). Далі, для кожної i-тої пари режимів визначають значення коефіцієнта конфузора Ai з наступного рівняння Qi A i n2i звідси 2i P2i вх P2і A i n1i 1i P1i вх P1i ; (6) 5 n2i 2i P2i вх P2і n1i 55691 1i P1i вх P1i (7) ; Qi Далі визначають середнє значення А 5 A i ; A (8) i 1 5 На підставі отриманого значення визначають нові значення приведених витрат для кожного jтого з 10 режимів роботи нагнітача Ai Qj nj j Pj вх Pj ; (9) На підставі десяти отриманих приведених витрат компримованого газу, методом апроксимації поліномом третього ступеня, будується нова залежність Q f ( пр ) і розрахунки від формули (2) Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 по (9) повторюють доти, поки для будь-яких / буде виконуватися умова A Ai S 0,01 ; (10) A Технічний результат, якого можна досягти при використанні корисної моделі, виражений у тому, що забезпечується достовірне визначення продуктивності відцентрового нагнітача й, відповідно, споживаної потужності. Достовірне визначення даних параметрів є необхідним при проведенні діагностичних робіт, плануванні, керуванні й контролі за режимами робіт газоперекачувального устаткування магістральних газопроводів і підземних сховищ газу. Спосіб визначення продуктивності нагнітача заснований повністю на штатних засобах вимірюваннях параметрів ГПА, що підтверджує можливість реалізації даного технічного рішення і його промислову придатність. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601