Расчетная часть. 
Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-6,3 компрессорного цеха компрессорной станции магистрального газопровода

Тепловой расчет цикла ГТУ ГПА-С-16

Цель расчета: расчет параметров цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3: удельной полезной работы, расхода воздуха через осевой компрессор, расхода рабочего тепла через турбину внутреннего КПД ГТУ; расхода топливного газа в камере сгорания.

Исходные данные:

Эффективная мощность, N, кВт; 6300.

Температура воздуха на входе в осевой компрессор,; 15.

Номинальное давление окружающего воздуха,, кгс /; 1,033.

Температура газа на входе в турбину,; 810.

Степень сжатия воздуха в осевом компрессоре,; 7,8.

Показатель адиабаты, k; 1,4.

КПД камеры сгорания,; 0,96.

КПД осевого компрессора (индикаторный),; 0,84.

Газовая постоянная, R кгс м/кг град; 29,3.

Низшая теплота сгорания топлива,, ккал/кг; 8550.

КПД турбины (индикаторный),; 0,85.

КПД механической турбины,; 0,95.

Отношение расхода воздуха и топлива,; 0,97.

Задается коэффициент потерь в воздушном и газовом тракте.

= 1,051,1 (2.2.1).

= 1,05.

Давление рабочего тела на выходе из турбины,, кгс/.

= (2.2.2).

где кгс/.

кгс/.

Давление воздуха на выходе из осевого компрессора,, кгс/.

(2.2.3).

где кгс/.

кгс/.

Давление рабочего тела на входе в турбину,, кгс/.

(2.2.4).

где кгс/.

Изоэнтропийный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг.

кгс/(2.2.5).

где ккал/кг кГм/кг ккал/кг Действительный перепад в осевом компрессоре,, ккал/кг.

=63,6 ккал/кг Средняя температура воздуха в осевом компрессоре,.

Средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости.

ккал/кг (2.2.8).

Температура воздуха на выходе из осевого компрессора ,.

(2.2.9).

где действиетльный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, ккал/кг.

Действительный теплоперепад в турбине, ккал/кг Средняя температура рабочего тела в турбине, ,.

Средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости.

ккал/кг (2.2.13).

Температура рабочего тела на выходе из турбины,, К.

(2.2.14).

где ккал/кг.

средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, ккал/кг.

К Удельная полезная работа ГТУ,, ккал/кг.

отношение расхода воздуха к расходу рабочего тела через турбину.

ккал/кг.

ккал/кг Средняя температура рабочего тела в камере сгорания, ,.

Средняя удельная теплоемкость рабочего тела в камере сгорания, (ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости.

ккал/кг (2.2.17).

Теплота, подводимая к камере сгорания (удельная), ккал/кг Внутренний К.П.Д. ГТУ, %.

Расход рабочего тела через турбину,, кг/с.

(2.2.20).

где кВт ккал/кг.

кг/с Расход воздуха через осевой компрессор,, кг/с.

(2.2.21).

где кг/с.

кг/с Удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг Удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной,, ккал/кг Расход топливного газа в камере сгорания, кг/c.

КПД камеры сгорания.

удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг.

удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной, ккал/кг.

кг/c.

Вывод: Результатам расчета цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3.

Удельная полезная работа ГТУ ккал/кг Расход воздуха через ОК кг/c.

Расход рабочего тепла через турбину кг/c.

Внутренний К.П.Д. ГТУ, %.

Расход топливного газа в камере сгорания кг/c.