D -5.72/3-250 天然气压缩机 第 1 页 共 16 页 第一部分 热力计算 一、 初始条件 1. 排气量: QN=20Nm3/min 2. 压缩介质: 天然气 (气体组分:CH4:94%;CO2:0.467%;N2:4.019%;C2H6:1.514%) 3. 相对湿度: ψ=100% 4. 吸入压力: PS0=0.4 MPa(绝对压力) 5. 排出压力: Pd 0=25.1 MPa(绝对压力) 6. 大气压力: P0 =0.1 MPa(绝对压力) 7. 吸入温度: tS0=35℃(TS0=308°K) 8. 排气温度: td0=45℃(Td0=318°K) 9. 压缩机转速: n=740rpm 10. 压缩机行程: S=120mm 11. 压缩机结构型式: D 型 12. 压缩级数: 4 级 13. 原动机: 低压隔爆异步电机,与压缩机直联 14. 一级排气温度: ≤130℃ 二、 初步结构方案 三、 初始条件换算(以下计算压力均为绝对压力) Q= QN×[P0×TS0/(PS0-ψ×Psa)×T0] 进气温度状态下的饱和蒸汽压为 Psa=0.005622 MPa P0 =0.1MPa T0=273°K 其余参数详见初始条件。 Q= 20×[0.1×308/(0.4-1×0.005622)×273]=5.72m3/min D -5.72/3-250 天然气压缩机 第 2 页 共 16 页 四、 级数的选择和各级压力 要求为四级压缩 总压缩比ε0=0104SdPP=0.425.1=62.75 ε10=ε20=ε30=ε40= 475.62=2.8145 求出各级名义压力如下表 级别 PS0(MPa) Pd0(MPa) 压力比ε0=00dPSP Ⅰ 0.4 1.1258 2.8145 Ⅱ 1.1258 3.1686 2.8145 Ⅲ 3.1686 8.918 2.8145 Ⅳ 8.918 25.1 2.8145 五、 计算各级排气温度 查各组分气体绝热指数如下: CH4: 94% K=1.308; CO2: 0.467% K=1.30 N2: 4.019% K= 1.40; C2H6: 1.514% K=1.193 11K =∑1riKi =11.3080.94 +1.310.00467 +11.40.04019 +11.1930.01514 =3.2464 得K1=K2=K3=K4=1.308 一级进气温度tS1=35℃,考虑回冷不完善,二三四级进气温度取tS2= tS3=tS4=40℃ 级别 吸 气 温 度 压力比 ε0 绝 热指 数K KK 10 排 气 温 度 tS0 ℃ TS0 °K Td0= TS0 KK 10°K td0℃ Ⅰ 35 308 2.8145 1.308 1.276 393 120 Ⅱ 40 313 2.8145 1.308 1.276 399 126 Ⅲ 40 313 2.8145 1.308 1.276 399 126 Ⅳ 40 313 2.8145 1.308 1.276 399 126 一级排气温度=120℃<130℃符合初始条件要求。 六、 计算各级排气系数 λH=λVλPλTλg 1. 容积系数λV D -5.72/3-250 ...