Спосіб визначення продуктивності нагнітача при діагностуванні в експлуатаційних умовах

Спосіб визначення продуктивності нагнітача при діагностуванні в експлуатаційних умовах шляхом вимірювання тисків, температур, на вході і виході і визначення різниці ентальпій перекачуваного газу в нагнітачі, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що на експлуатаційному режимі вимірюють витрату паливного газу, температуру повітря на вході, температуру і коефіцієнт надлишку повітря по відносній його частині в вихлопних газах на виході газотурбінного приводу, визначають потужність на привідному валу і внутрішню потужність в нагнітачі, а продуктивність визначають як відношення внутрішньої потужності до різниці ентальпій газу в нагнітачі. Винахід належить до галузі діагностування і може бути використаний для визначення продуктивності газоперекачувальних агрегатів, зокрема, при випробуваннях нагнітачів з газотурбінним приводом в умовах експлуатації на компресорних станціях магістральних газопроводів. Відомий спосіб вимірювання витрати • м природних газів методом вимірювання перепаду тиску на звужуючому пристрої з застосуванням стандартизованих діаграм (див. "Методика расчета количества газа, измеряемого диафрагменными расходомерами". - М.: "Недра". - 1978. - 125 с ) . Спосіб застосовується для комерційних вимірювань продуктивності газопроводів і компресорних станцій. Однак для цілей діагностування технічного стану газоперекачувальних агрегатів монтаж, обслуговування і експлуатація таких пристроїв на кожному агрегаті недоцільне, оскільки потребує значних витрат, і тому не застосовується. Відомий спосіб визначення продуктивності нагнітачів в експлуатаційних умовах по вимірах ступеню підвищення тиску і частоти обертання ротора з використанням попередньо одержаної базової характеристики нагнітача (див. "Альбом характеристик центробежных нагнетателей природного газа". - М.: ВНИИГАЗ. - 1985. - 87 с.) Однак, цей спосіб недостатньо точний, оскільки не враховує фактичний стан нагнітача, який випробується. О 27154 Найбільш близьким до запропонованого винаходу по технічній суті є спосіб визначення продуктивності нагнітача за виміряними тиском і температурою на вході в нагнітач І продуктивністю, яка визначається за перепадом на конфузорі нагнітача (див. "Инструкция по определению эффективности работы и технического состояния газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов". - М.: ВНИИГАЗ. - 1975. 1 8 с ) , який застосовується для діагностування газоперекачувальних агрегатів. Однак застосування цього способу передбачає вимірювання перепаду тисків на звужуючому пристрої (конфузорі), що є в експлуатаційних умовах дуже трудомісткою операцією, пов'язаною з монтажем і обслуговуванням засобів вимірювання. В основу запропонованого винаходу поставлена задача спрощення способу та зниження трудомісткості визначення продуктивності нагнітача при діагностичних випробуваннях в експлуатаційних умовах. Поставлена задача розв'язується тим, що при діагностуванні нагнітачів з газотурбінним приводом в експлуатаційних умовах шляхом вимірювань тисків і температур на вході і виході та визначення різниці ентальпій перекачуваного газу в нагнітачі на експлуатаційному режимі, вимірюють витрати паливного газу, температури повітря на вході, температури і коефіцієнту надлишку повітря по відносній його частині в вихлопних газах на виході газотурбінного привода, визначають потужність на привідному валу і внутрішню потужність в нагнітачі, а продуктивність визначають як відношення внутрішньої потужності до різниці ентальпій в нагнітачі. Запропонований спосіб полягає в тому, що на експлуатаційному режимі роботи газоперекачувального агрегату з газотурбінним приводом вимірюють (див. схему вимірюваних параметрів на кресленні) тиски Р1н і Р2н і температури Т1н і Т2н. По виміряним параметрам і відомому складу природного газу визначають різницю ентальпій Лі перекачуваного газу в нагнітачі. Вимірюють витрату паливного газу GTX., температуру повітря Т1 на вході в компресор газотурбінної установки і температуру вихлопних газів Т5 на виході турбіни. Вимірюють переносним приладом (або встановлюють стаціонарно) коефіцієнт надлишку повітря а по відносній його частині в вихлопних газах на виході турбіни. Визначають витрату повітря на вході в компресор GB газотурбінно* установки G1 = GT.r. * (ХЦЧ-AGB, де G - поправка, яка враховує відбір повітря з компресора на охолодження турбін і 5 протікання в ущільненнях; Lo - теоретично необхідна кількість повітря для згорання природного газу. Визначають витрату робочого тіла на вході в силову турбіну 10 G4 = GT.r.*aL0+1) + AGT, 0 15 20 25 30 де AGT. - додаткове повітря, яке поступає в охолодження турбіни газогенератора в тракт силової турбіни. Визначають ефективну погужність на привідному валу по відомих параметрах в газотурбінній установці з системи двох рівнянь Ne = G4 * (Ср4 * Т4 - Ср5 * Т5) -ДТ1; Н * GT.r. = G4 * Ср4 * Т4 - G1 * Ср1* * Т1 + ЛТ2, де Ne та Т4 - невідомі величини; Н - теплостворювальна здатність газу; A1N та AN2 - механічні та теплові втрати в силовій турбіні і газогенераторі; Ср1, Ср4, Ср5 - теплоємності повітря і газоповітряної суміші. Внутрішню потужність в нагнітачі Nin визначають як різницю ефективної потужності та механічних втрат в нагнітачі A N H ^ NiH =* Ne 35 40 45 50 55 ANH M 6 X Продуктивність нагнітача GB визначають із співвідношення GH = NiH/Аін Таким чином, при проведенні діагностичних випробувань, вимірявши чотири параметри на нагнітачі (Р1н, Р2н, Т1н, Т2н) і чотири параметри на газотурбінній установці (Т1, Т5, GT.r., а) знаючи склад природного газу, можна визначити продуктивність в нагнітачі без врізання та монтажу витратомірних пристроїв, без зупинки агрегата та газопроводу. Технічним результатом запропонованого винаходу є спрощення способу визначення продуктивності нагнітачів, виключення монтажу та обслуговування витратовимірювальних пристроїв при випробуваннях нагнітачів, зниження затрат на контроль технічного стану обладнання. Виконання вимірювань вказаних параметрів не викликає технічних ускладнень і може бути організоване в складі автоматизованих систем збору та обробки інформації компресорних станцій. Спосіб забезпечує достатню точність вимірювань і може бути застосований для будь-яких типів газотурбінних газоперекачувальних агрегатів. ,„._,—„••.•—д. 27154 о? Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О.Обручар Замовлення 554 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101