Вопросы термодинамического анализа эффективности рабочего процесса дожимных газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Часть I
Ключевые слова:
дожимной газоперекачивающий агрегат, центробежный компрессор, потери, эксергия, деструкцияАннотация
В работе представлены основы методики анализа эффективности рабочего процесса газоперекачивающих агрегатов (ГПА) природного газа, оснащенных газотурбинными приводами, центробежными компрессорами (ЦК) с однокаскадным и двухкаскадным сжатием, системой охлаждения компримируемого газа, а также технологическим контуром и рядом вспомогательных систем. Анализ рабочего процесса агрегата как сложной энерготехнологической системы выполнен с учетом различного конструктивного исполнения и разнокачественных энергетических превращений в основных элементах агрегата. Используется эксергетический метод с применением I и II законов термодинамики и с соблюдением массового, мощностного и эксергетического балансов. В качестве показателя уровня термодинамического совершенства ГПА и его элементов применяется эксергетический КПД. Оценка величины потерь выполнена с использованием понятий эксергия «топлива» и «продукта». Потери эксергии разделяются на две составляющие: деструкция эксергии и потери эксергии, связанные с наличием теплового взаимодействия анализируемого элемента с окружающей средой. Анализ рабочего процесса агрегатов рассмотрен применительно к ГПА типа ТКА-Ц-6,3А мощностью 6,3МВт, создаваемых на основе газотурбинных двигателей типа Д-336 конструкции ЗМКБ «Ивченко-Прогресс», ЦК и других систем агрегата конструкции ПАО «Сумское НПО».
Библиографические ссылки
Typical technical requirements to gas turbine GPA and their systems/STO Gazprom 2-3.5-138-2007. VNIIgaz LLC. Gazprom PJSC, M., 2007. – p.63
Martynovskii, V. S. Cycles, diagrams and characteristics of thermotransformers. – M.: Energy, 1979 – p. 285
Arkharov, A. M., Sychyev, V. V. (2005) «Principles of entropy-statical analysis of real energy losses in low temperature and high temperature equipment and units.» Refregirating Engineering 12: 14–23)
Brodyanskii, V. M., Fratsher, V., Mikhalyek, K. Exergy method and its application. – M.: Energoizdat, 1988 – p.288
Elsner, N., Fratsher, V. Drawing the exergy balance of gas turbine unit. Thermodynamic analysis issues (exergy method). – M.:Mir, 1965. – P.122–138.
Ber, G. D. Engineering Thermodynamics. – M.: Mir, 1977. – Р. 518.
Tseitlin, Ju. A., Murzin, V.A. Pneumatic units of mines. – M.:Nedra, 1985, Р.351.
Andreyev, L.P., Nikulshin, V.R. (1996) «Determination of gas mechanical compressors efficiency» Heat process engineering. – T.18, No. 4: 33–35.
Parafejnik, V. P., Frolov, S. D., Petukhov, I.I. and others. (2002) «Analysis of generalized chart for energotechnological plant of hydrocarbon gases based on exergy method» Heat process engineering. – T.24, No.5: 63–68.
Parafejnik, V. P. «Scientific foundation for designing of skids and gas turbine drive plants» Modernization of turbine units using mathematical and physical simulation: collection of studies. – Kharkov, 2003: 36–46)
Parafejnik, V. P., Bukholdin, Yu. S., Petukhov, I. I., Shakhov, Yu. V., Minyachikhin, A.V. (2004) «Assessment method of thermodynamic perfection of operating process for oil gas centrifugal compressor» Compressor technology and pneumatics in ХХI century: studies of 13th International Scientific and Technical Conference on compressor building. – Sumy: Sumy State University. T.1: 201–211)
Technical report on factory test of the package GPA-C-6,3А/56-1,45 with turbine engine D-336 at testing bench of Sumy NPO PJSC. – 1991. P.150)
Tertyshnyi, I. N., Parafejnik, V. P., Nefyodov, A. N., Rogalskii, S. A. (2014) «Efficiency analysis of centrifugal compressor as complex energotechnological system.» Compressor and power engineering 4(38): 6–10.
Parafejnik, V. P. (2006) «System concept for analysis of operation condition of gas turbine drive of turbo-compressor package.» Heat process engineering 28 (3): 54–61.
Matsevityi, Yu. M., Bratuta, E. G., Kharlampidi, D. Kh, Tarasova, V. A. «System-structured analysis of vapor-compressor thermotransformers.» National Academy of Science of Ukraine, Institute for Problems in Engineering named after A.N.Podgornyi. – Kharkov, 2014– Р.269 .
Morozuk, T. V. (2014) «New stage in exergy analysis development.» Refrigirating technology and engineering 4 (150): 13 – 14.
Morosuk, T., Tsatsaronis, G. (2008) «New approach to the exergy analysis of refrigeration machines» Energy 33: 890–907.
Bratuta, E. G., Kharlampidi, D. Kh., Tarasova, V. A., Sherstyuk, A. V. (2013) «Thermoeconomic approach to diagnostics of refrigirating machines and heat pumps.» Refrigirating technology and engineering 5 (145): 39–44.
Parafejnik, V. P. (1996) «Thermodynamic efficiency and designing of hydrocarbon mix separators for compressor units of oil industry» Chemical and oil engineering 4: 42 – 47.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2016 И. Н. Тертышный, С. А. Прилипко, Е. А. Мирошниченко, В. П. Парафейник
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
