Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение интенсивности использования оборудования КС

 

Коэффициент интенсивности использования ГПА (Ки) определяется отношением эффективной мощности ГТУ () к располагаемой8 (р) при фактических параметрах атмосферного воздуха.

Исходные данные для определения эффективной и располагаемой мощности ГТУ: характеристика газа: D = 0,562; rн = 0,726 кг/м3; Ркр = 4,629 МПа; Ткр = 200,1 К; газовая постоянная R = 510,8 кДж/кг×К; тип ГПА - Ц 16/76 с приводом от авиационного двигателя НК-16 СТ и нагнетателем НЦ 16/76-1,44. Номинальные значения мощности привода – 16 МВт (н), частоты вращения ротора (nн) – 4900 об/мин, температуры воздуха на входе ГТУ (Тзн) – 288 К при его барометрическом давлении (Ра) 0,099 МПа; оперативные данные по работе ГПА – коммерческая подача (Qк) 27,833 млн. м3/сут. через один агрегат, абсолютные давления на входе и выходе, соответственно, 5,2 МПа и 7,08 МПа; температура газа на входе (Твх) 288,1 К; частота вращения ротора (n) 4420 об/мин; температура наружного воздуха (Т3) 284 К.

Порядок расчёта: эффективная мощность ГТУ может быть определена по приведённой характеристике нагнетателя (рис. 8.2) или расчётом (ОНТП стр. 171).

 

Рис. 8.2. Приведённая характеристика нагнетателя НЦ 16/76-1,44

(ГПАЦ-16) при Тпр=288 К; Zпр=0,901; Rпр=505,8 Дж/кг×К

 

1. Плотность газа при всасывании

r = Рвх / Zвх×R×Твх = 5,2×106 / 0,885×510,8×288,1 = 39,93 кг/м3;

Zвх – коэффициент сжимаемости при параметрах входа, определён по формулам из п. 8.2.1. (п. 3).

2. Объёмная подача нагнетателя в условиях всасывания

Qоб = Qк×rн / 1440×r = 27,833×106×0,726 / 1440×39,93 =351,46 м3/мин.

3. Приведённая частота вращения

= 0,905,

где Zпр, Rпр, Тпр – параметры газа, для которых составлена характеристика нагнетателя.

4. Приведённая объёмная подача.

[Qоб]пр = (nн/ nQоб = 4900×351,46 / 4420 = 389,6 м3/мин.

5. С графика (рис.7.2) при [Qоб.]пр. определяем

hпол. = 0,826; [Ni/rн]пр = 378,7 кВт/кг×м3.

6. Внутренняя мощность потребляемая нагнетателем

Ni = [Ni/rн]пр×r(n/nн)3 = 378,7×39,93×0,734 = 11099 кВт.

При отсутствии приведённых характеристик нагнетателя допускается приближённое расчётное определение внутренней мощности нагнетателя по ОНТП 51-1-85 (При отсутствии данных по КПД его значение допускается принимать равным 0,8)



Ni = 13,34×Zвх×Твх×Qк ×(e0,3 – 1)/ hпол;

Ni = 13,34×0,885×288,1×27,833×(1,3610,3 – 1) / 0,826 = 11103 кВт,

где, e – степень повышения давления в нагнетателе

e = Рвых / Рвх ; e = 7,08 / 5,2 = 1,361.

7. Эффективная мощность ГТУ

= Ni / 0,95×hмех = 11099 / 0,95×0,993 = 11765,5 кВт,

где 0,95 – коэффициент, учитывающий допуски и техническое состояние нагнетателя; hмех. – механический КПД нагнетателя. По (ОНТП, табл. 23); hмех. = 0,993 (см. табл. 8.4).

8. Располагаемая мощность – это максимальная рабочая мощность на муфте нагнетателя, которую может развить привод в конкретных станционных условиях. По (ОНТП, стр. 177):

р = н×Кн ×Коб.×Ку ( 1 – Кt×(ТзТзн)/ТзРа/0,1013,

где н – номинальная мощность ГТУ; Кн – коэффициент, учитывающий допуски и техническое состояние ГТУ. ( Для ГПА - Ц - 16 (ОНТП, табл. 23) Кн = 0,95); Коб. – коэффициент, учитывающий влияние противообледенительной системы. (При Тз > 278К Коб. = 1); Ку – коэффициент, учитывающий влияние системы утилизации тепла выхлопных газов. (При отсутствии технических данных системы утилизации Ку = 0,985); Кt – коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха (По (ОНТП, табл. 23) Кt = 2,8).

р =16×103×0,95×1,0×0,985×(1–2,8×(284 – 288)/284)×0,099 / 0,1013=5,21×103 кВт.

По р для ГТУ имеется общее конструктивное ограничение максимальной располагаемой мощности 100% от н для ГПУ-10 и 115% – для агрегатов остальных типов.

9. Коэффициент интенсивности использования ГПА отражает его использование по мощности.

Кn = / р = 11765,5 / 15210 = 0,7735.

В настоящее время ГТУ эксплуатируется на выработку максимально возможной мощности, т.е. агрегаты работают практически в режиме эксплуатационной мощности. Эксплуатационная мощность, как правило, ниже располагаемой, что определяется рядом эксплуатационных факторов: разброс машин по техническому состоянию (режим работы цеха в этом случае определяется работой групп с более «слабыми» машинами, т.к. они попадают в помпаж при увеличении загрузки более «сильных» групп или снижают по станции общую степень сжатия); повышенная температура подшипников; повышенная вибрация агрегатов; отсутствие регулирования по температуре рабочего тела на входе ГТУ; режимные факторы МГ. Основными причинами снижения эффективной мощности и ухудшения технического состояния нагнетателей являются: эрозия проточной части; увеличение зазоров в уплотнениях покрывающего диска; загрязнение проточной части.

 

Определение показателя экстенсивности использования

ГПА по времени

 

Кэ = tр / Тк = nср / nуст,

где tр – наработка ГПА за отчётный период (или по цеху); Тк – календарное время периода (по ГПА или по цеху); n. – среднее число агрегатов, находящихся в работе за отчётный период; nуст. – количество установленных ГПА.

nср = åti / Тк 1 ГПА ,

где åti – суммарная наработка агрегатов цеха за отчётный период.

Исходные и расчётные данные сведены в табл. 8.1.

Численный пример определения Кэ (по 1-му кварталу года).

Кэ = 6480 / 10800 = 0,6;

nср. = 6480 / 2160 = 3, т.к. nуст = 5, то Кэ = 3/5 = 0,6.

Сопоставляя с режимом работы трассы изменения Кэ в течение года можно объяснить нестабильностью газопотребления. Экстенсивность использования возрастает при сокращении времени аварийных простоев, увеличении межремонтного пробега, при равномерной загрузке цеха в течение года и использовании резервных машин наравне с рабочими. В соответствии со схемой работы нагнетателей максимальное значение коэффициента экстенсивности определится отношением числа рабочих машин к установленным.

 

Таблица 8.1



©2015- 2018 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.