Способ определения запаса устойчивойработы нагнетателя природного газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республик Э(22) Заявлено 291079 (21) 2838860/25-06с присоединением заявки Йо(51)М, К,з Г 04 0 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений. и открыти.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ НАГНЕТАТЕЛЯ ПРИРОДНОГО ГАЗАклллф ) т 111 л р Р лв Изобретение относится к компрессо ростроению,в частности к газоперекачивающим агрегатам магистральных газопроводов.Известен способ определения запаса устойчивой работы нагнетателя с газотурбинным приводом путем сопоставленкя термодкнамических параметров иагнетателя и газотурбинной установ ,ки 11Недостатком такого способа является его сложность,Наиболее близким является способ определения запаса устойчивой работы нагнетателя природного газа с приво дом от газотурбинного двигателяпутем сравнения термодинамических параметров, иэмеряежос на эксплуатационном и помпажном режимах работы Г 23.Недостатком такого способа явля ется низкая точность.Цель изобретения - повыаенке точности определения запаса устойчивой работы.Поставленная цель достигается тем, 2 что в качестве измеряевих параметров используют перепад давлений на входном конфузоре компрессора газотурбинного двигателя, температуру и давление на входе в нагнетатель и частоту 30 вращения ротора последнего, а запасустойчивости определяют иэ соотношенияф где ЬР, ВРИ перепад давлений на входном конфуэоре 1 е - постоянный коэффициент,равный 1,48-1,52Т 1,Т- температура газа навходе в нагнетательР, Р - давление газа на входе в нагнетатель,р р- плотность газа, приведенная к,стандартньве условиями, н - частота вращения ротора нагнетателя, причем параметры с индексом иПв относятся к помпажному режиму, показатели без индекса фПф - к эксплуатационному.В качестве вариантг осуществления способа перед измерением параметров4 Вэксплуатационного режима устанавливают частоту вращения ротора нагнетателя, соответствующую значению коэффициента А = 1.На чертеже приведена схема газо- перекачивающего агрегата, реализующего способ. 5Агрегат содержит нагнетатель 1 природного газа с приводом от газотурбинного двигателя 2, имеющего компрессор 3 с входным конфузором 4, камеру 5 сгорания, турбину 6 привода О компрессора 3 и турбину 7 привода нагнетателя 1. На входе нагнетателя 1 установлены датчики 8 давления газа Р датчики 9 температуры Т и датчики 10 плотности Я. Турбина б привода нагнетателя 1 снабжена датчиком 11 частоты вращения ротора и. На входном конфузоре 4 установлен датчик 12 перепада давлений между входным и горловым сечениями. О Датчики 8-11 соединены с блоком 13 вычисления коэффициента А, а датчик 12 и блок 13 с блоком 14 вычисления запаса устойчивой работы К и блоком 15 памяти, прйчем блоки 14 и 15 имеют между собой связь.В начальный период работы агрегата или при стендовых испытаниях измеряют термодинамические параметры помпажного режима нагнетателя при помощи датчиков 3, 9, 10, 11 и 12 и соответствующие сигналы через блок 13 или непосредственно поступают в блок 15 памяти.При определении запаса устойчивой работы измеряют значение тех же пара- З 5 метров на эксплуатационном режиме и соответствущие сигналы подают в блок 14 и в него ке из блока 15 памяти подают сигналы, характеризующие значения параметров помпажного режима,4 ОВ блоке 14 производится сравнение параметров эксплуатационного й помпажного режима и вычисление запаса устойчивой работы К по приведенному выше соотношению.45Если позволяют условия работы газоперекачиванщего агрегата, то перед измерением параметров эксплуатационного режима устанавливают частоту вращения ротора нагнетателя, соответствующую значению коэффициента А = 1. Й этом случае соотношение для вычисления К упрощается и принимает вид: Повышение точности определения запаса устойчивой работы достигается за счет использования параметров, имеющих малую инерционность при измерениях частоты вращения и перепада давлений, так как инерционные параметры - температура и давление газа перед нагнетателем в условиях работы последнего на компрессорной станции магистрального газопровода меняются весьма медленно и не могут существенно повлиять на точность.Формула изобретения1. Способ определения запаса ус;тойчивой работы нагнетателя природного газа с приводом от газотурбинного двигателя путем сравнения термодинамических параметров, измеряемых наэксплуатационном и номинальном режимах работы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьшения точности,в качестве измеряемых параметров используют перепад давлений на входномконфузоре компрессора газотурбинногодвигателя, температуру и давление навходе в нагнетатель и частоту враще-.ния ротора последнего, запас устойчивости определяют из соотношения:с:(АР - )где Д Р,ДРп - перепад давлений навходном конфузоре,и - постоянный коэффициент,равный 1,42-1,52ри Рщ прУТ,Т - температура газа навходе в нагнетатель,Р, Р - давление газа на входев нагнетатель,- плотность газа, привегооденная к стандартнымусловиям;, п - частота вращения ротора нагнетателя,причем параметры с индексом "П" относятся к помпажному режиму, без индекса "П" к эксплуатационному.2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что перед измерением параметров эксплуатационногорежима устанавливают частоту вращения ротора нагнетателя, соответствующую значению коэффициента А = 1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 4060979,кл. 60-39.03, опублик. 1977.2. Пролетов А,И. Оборудованиекомпрессорных станций магистральныхгазопроводов. М., Гостоптехиздат,1962, с. 181-183.