Способ защиты центробежного нагнетателя от помпажа - заявка 2017101454 на патент на изобретение в РФ

Способ защиты центробежного нагнетателя от помпажа, включающий вычисление необходимого расхода перекачиваемого газа для байпасирования его через антипомпажный клапан с выхода центробежного нагнетателя на его вход, при котором исключается явление помпажа, по формуле
с получением коэффициента пропускной способности антипомпажного клапана для давления газа на выходе антипомпажного клапана, равного p2≥βкр⋅p1:
и для давления газа на выходе антипомпажного клапана, равного p2≤βкр⋅p1:
отличающийся тем, что, расход газа , температуру , давление , коэффициент сжимаемости , политропный напор , показатель политропы , угол наклона линии, проходящей через точку помпажа и начало координат , коэффициент псевдоизоэнтропы и политропный к.п.д. в точке контроля помпажа определяют согласно системы уравнений:
где Q - объемный расход газа при абсолютном давлении 101325 Па и температуре 0°C, нм3/ч;
N9=24,6 - значение постоянной;
Fp=1 - коэффициент формы трубопровода, для случая без прикрепленной соединительной арматуры;
KV - коэффициент пропускной способности антипомпажного клапана, м3/ч;
p1 - давление газа на входе в антипомпажный клапан (на выходе из центробежного нагнетателя при помпаже), кПа, абс.;
- коэффициент расширения (учитывает сжимаемость среды);
x=(p1-p2)/p1 - относительный перепад давления на антипомпажном клапане;
p2 - давление на выходе из антипомпажного клапана (на входе в центробежный нагнетатель при помпаже), кПа, абс.;
Fk=k/1,4 - коэффициент теплоемкости газа;
k - коэффициент отношения теплоемкостей газа (адиабаты);
xT - критический относительный перепад давления, определенный при испытаниях с воздухом (величину xT для оценочных расчетов для всех типов регуляторов можно принять равной 0,65);
- молекулярная масса протекающей текучей среды при нормальных условиях, кг/моль;
R=8314,51 - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль⋅К);
T0=273,15 - температура газа при нормальных условиях, К;
p0=101325 - давление газа при нормальных условиях, Па;
ρ0 - плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;
T1 - температура газа на входе в клапан, К;
- среднее значение коэффициента сжимаемости газа при параметрах на входе и выходе из клапана, соответственно;
- критическое отношение давлений;
- расход через клапан, соответствующий разнице расходов реального газа в рабочей точке и точке помпажа центробежного нагнетателя, нм3/ч;
Qp - расход газа в рабочей точке центробежного нагнетателя, нм3/ч;
- расход газа в точке помпажа центробежного нагнетателя, нм3/ч для докритического и критического истечения текучей среды через клапан;
- политропный напор газа в точке помпажа центробежного нагнетателя, кДж/кг;
- угол наклона линии, проходящей через точку помпажа и начало координат зависимости , рад;
Hp - политропный напор газа в рабочей точке центробежного нагнетателя, кДж/кг;
αp - угол наклона линии, проходящей через рабочую точку и начало координат зависимости , рад;
- уравнение состояния газа в зависимости от газовой постоянной, текущих значений температуры и давления ;
Rg - газовая постоянная газа заданного состава, кДж/кг∙К;
Z1 - коэффициент сжимаемости газа на выходе их антипомпажного клапана (на входе в центробежный нагнетатель в рабочей точке);
- коэффициент сжимаемости газа на входе в антипомпажный клапан (на выходе из центробежного нагнетателя в точке помпажа);
T1 - температура газа на выходе из антипомпажного клапана (на входе в центробежный нагнетатель в рабочей точке), К;
- температура газа на входе в антипомпажный клапан в точке помпажа центробежного нагнетателя, К;
- давление газа на входе в антипомпажный клапан в точке помпажа центробежного нагнетателя, Па;
- показатель политропического процесса сжатия газа при помпаже;
- политропный к.п.д. при помпаже по методу Шульца;
- коэффициент «псевдоизоэнтропы»;
Ср - изобарная теплоемкость реального природного газа при давлении и температуре , Дж/кг∙К;
X - коэффициент изобарической сжимаемости реального природного газа при коэффициенте сжимаемости , давлении и температуре ;
- аналитическая зависимость степени сжатия (степени повышения давления) ε в точке помпажа от объемного расхода центробежного нагнетателя.
Наверх