Выбор и обоснование энергоэффективного привода погружного насоса СПГ для крупнотоннажных накопительных хранилищ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Давыденко Мишель Игоревна

• Давыденко Мишель Игоревна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Давыденко Мишель Игоревна

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Выбор и обоснование темы и методики исследования

1.1 Современное состояние отрасли производства, транспортировки и хранения сжиженного природного газа

1.2 Теоретические основы работы погружных насосов сжиженного природного газа

1.3 Обоснование выбора темы диссертационного исследования

1.4 Выбор способа модернизации конструкции погружного насоса сжиженного природного газа

1.4.1 Анализ различных видов насосов, оценка их пригодности для работы в качестве погружного насоса сжиженного природного газа

1.4.2 Выбор оптимального варианта привода для погруженного насоса сжиженного природного газа

1.5 Обоснование актуальности и возможности использования гидротурбины в качестве привода центробежного насоса

ГЛАВА 2. Физико-математическое описание работы модернизированной конструкции ПНСПГ

2.1 Физико-математическое описание режимов работы гидравлической турбины в условиях выдачи СПГ из крупнотоннажных хранилищ

2.2 Физико-математическое описание режимов работы гидравлической турбины для различных комплектаций насосного агрегата отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ

2.2.1 Физико-математическое описание режима работы гидравлической турбины при переменном уровне подачи

2.2.2 Физико-математическое описание режима работы гидравлической турбины при постоянном уровне подачи

2.3 Математическое описание работы насоса на переходных режима

2.3.1 Математическая модель работы гидротурбины

2.3.2 Математическая модель работы центробежного насоса

2.4 Моделирование процесса наполнения танкера газовоза путем отгрузки СПГ из крупнотоннажного хранилища модернизированным ПНСПГ

2.4.1 Физическое описание процесса погрузки продукционного СПГ в судно-экспортер с использованием блока хранения СПГ завода

2.4.2 Физико-математическое описание процесса погрузки продукционного СПГ в судно-экспортер

2.5 Управление процессом отгрузки СПГ на танкер-газовоз из резервуара хранения в период бункеровки судна

2.5.1 Прямой расчет центробежного насоса в условиях отгрузки СПГ из крупнотоннажных хранилищ

2.5.2 Расчет параметров работы модернизированной конструкции погружного насоса СПГ в условиях решения задачи управления агрегатом в процессе отгрузки СПГ

ГЛАВА 3. Численное исследование процесса работы модернизированной конструкции ПНСПГ

3.1 Расчет параметров гидравлической турбины для отгрузки

3.2 Расчет режимов работы гидравлической турбины в условиях выдачи сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ

3.3 Расчет режимов работы турбины для центробежного насосного агрегата

3.3.1 Расчет режимов работы турбины при переменном расходе

3.3.2 Расчет режимов работы турбины при постоянном расходе высокого давления

3.4 Расчет режимов работы центробежного в условиях выдачи СПГ из крупнотоннажных хранилищ

3.5 Моделирование работы ПНСПГ в процессе запуска

3.6 Моделирование процессов выдачи сжиженного газа для накопления в судне-экспортере для различных вариантов схемы процесса выдачи

3.7 Численный эксперимент управления работой агрегата в процессе выдачи СПГ из крупнотоннажного хранилища

3.8 Эксплуатация погружного насоса сжиженного природного газа

Заключение

Список литературы

Список иллюстративного материала

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выбор и обоснование энергоэффективного привода погружного насоса СПГ для крупнотоннажных накопительных хранилищ»

Актуальность темы

Реферат

Газовая промышленность России является одной из крупнейших в мире, и страна занимает второе место по объему добычи природного газа. Однако, эта отрасль также является одной из наиболее энергоемких, и значительная часть произведенной энергии расходуется на добычу, переработку и транспортировку газа. Это не только приводит к значительным потерям энергии, но и вносит вклад в выбросы парниковых газов, что имеет негативное воздействие на окружающую среду.

Сжиженный природный газ (СПГ) является одним из наиболее перспективных видов энергоносителей, согласно оценкам аналитиков к 2030 г большая часть роста межрегиональной торговли газа (87 %) будет обеспечиваться непосредственно за счет реализации СПГ. Для Российской Федерации сегмент индустрии, связанный с СПГ, достаточно новый, поэтому интерес к использованию СПГ стремительно растет. По прогнозам экспертов к 2025-2030 г. планируется

увеличение доли российского СПГ на мировом рынке дистрибьюции до 15 % - 16 %.

На сегодняшний день ассортимент резервуаров хранения сжиженного газа отличается большим разнообразием. Преобладают резервуары, предназначенные для длительного хранения СПГ, которые чаще всего на правах собственности принадлежат покупателю. Хранение Отгрузка сжиженного природного газа (СПГ) из резервуаров проводится с использованием инновационных погружных насосов, которые монтируются непосредственно в среду криогенного хранения. Эти насосы работают в условиях экстремально низких температур, поддерживая СПГ в жидкой фазе, что необходимо для его безопасного хранения и транспортировки. Благодаря своей конструкции, погружные насосы могут эффективно перекачивать жидкий газ из резервуаров под высоким давлением, обеспечивая стабильную и надежную подачу на этапы дальнейшей переработки или погрузки на танкеры. Их работа отличается высокой точностью и устойчивостью к криогенным воздействиям.

В современных условиях разработка собственных технологических решений в сфере СПГ имеет для России стратегическое значение. Во-первых, она позволяет обеспечить технологическую независимость от зарубежных поставщиков. Санкционное давление и ограничения на импорт высокотехнологичных комплектующих создают серьезные риски для стабильности работы критически важной инфраструктуры. Собственные разработки помогут минимизировать зависимость от внешних факторов и обеспечить бесперебойную работу отрасли, которая играет ключевую роль в энергетической политике страны.

Во-вторых, развитие отечественных технологий в производстве СПГ способствует укреплению конкурентоспособности России на мировом рынке сжиженного природного газа. Благодаря внедрению собственных инноваций, можно улучшить экономическую эффективность производства, снизить затраты и увеличить рентабельность экспорта. Это особенно важно на фоне глобальной конкуренции с крупными экспортёрами СПГ, такими как США, Катар и Австралия. Технологические прорывы могут стать важным фактором для усиления позиций России как одного из ведущих игроков на мировом энергетическом рынке.

Наконец, разработка собственных решений способствует развитию внутренней научно-технической базы и стимулирует рост инновационных компетенций. Поддержка отечественных исследований и производства в области СПГ создаёт рабочие места, повышает квалификацию специалистов и способствует технологическому развитию всей промышленности. Это не только укрепляет энергетический сектор, но и стимулирует развитие смежных отраслей, создавая мультипликативный эффект для всей экономики страны.

Основное преимущество использования таких насосов заключается в их способности минимизировать потери как энергии, так и самого газа в процессе перекачки. Погружные насосы работают в непосредственной близости к источнику жидкости, что позволяет избежать необходимости в промежуточных механизмах и сокращает возможные утечки газа при отгрузке. Эти насосы разрабатываются с учетом необходимости работы в сложных условиях, обеспечивая безопасность и

эффективность процесса отгрузки СПГ на протяжении всего технологического цикла.

По состоянию на начало 2022 года технологическое отставание Российской Федерации от ведущих производителей СПГ составляло не менее 20 лет, что представляет собой серьезную проблему современной энергетической инфраструктуры Российской Федерации. Главным фактором отставания РФ от мировых производителей в сфере развития СПГ технологий являются санкции, наложенные со стороны стран Европы и США на Россию в различные периоды.

Санкции, введенные в отношении России рядом государств, привели к ограничению доступа нашей страны к западным технологиям и инвестициям, что до предела затруднило модернизацию действующих предприятий и развитие существующих СПГ-проектов.

Большая часть оборудования, эксплуатируемого на действующих крупнотоннажных производствах СПГ в России - получена от зарубежных производителей. Анализ журналов эксплуатации хранилищ крупнотоннажных производств СПГ, а также открытой информации об инцидентах и нештатных ситуациях на производства выявляет, что погружные насосы являются наиболее критичным элементом всей системы. Эти устройства, работающие в условиях криогенных температур, отвечают за непрерывную и безопасную подачу сжиженного природного газа на всех этапах транспортировки и отгрузки. Малейший сбой в работе насоса может привести к остановке всей системы или, что еще хуже, к утечкам и потенциальным авариям, что делает их работу ключевой для поддержания стабильности всей инфраструктуры СПГ. Высокие требования к надежности и долговечности насосов обусловлены их уникальной задачей -бесперебойной работы в условиях экстремальных температур, достигающих - 162 °С.

Особенность погружных насосов СПГ заключается в их сложной конструкции и уязвимости к криогенным нагрузкам, что делает их наиболее чувствительным узлом в системе хранения и переработки сжиженного газа. В процессе эксплуатации хранилищ крупнотоннажных СПГ-производств именно

насосы подвергаются максимальным нагрузкам, связанным с постоянными циклами работы в экстремальных условиях. Это ставит их в категорию компонентов, требующих постоянного мониторинга и технического обслуживания, чтобы предотвратить простои и избежать аварийных ситуаций. Опыт эксплуатации показывает, что даже незначительные дефекты в работе насосов могут оказывать существенное влияние на производительность всей системы, что подчеркивает их критическую роль в функционировании СПГ-хранилищ.

Выход из строя погруженного насоса существенно затрудняет отгрузку готовой продукции, поэтому в составе накопительных хранилищ предусматривается наименее 2 резервных насосных агрегатов на случай аварийных ситуаций. Совокупность перечисленных факторов определяет актуальность научных исследований направленных на формирование научных основ производства отечественных погружных насосов для сжиженных газов.

Основная часть погружных насосов зарубежного исполнения относится к вертикальным центробежным насосам. Прототипы зарубежных насосов служат основой для отечественных производств - выпускаются аналоги, в своей основной части относящиеся к категории центробежных насосов. Существует необходимость разработки уникальной конструкции погружного насоса отечественного производства для исключения зависимости отрасли от зарубежных технологий и внешней политики государств.

Следует отметить, что конструктивно погружной насос для СПГ состоит из двух независимых узлов: рабочего колеса и привода. Соответственно, исследования, направленные на разработку отечественного погружного насоса, могут предполагать использование новых типов рабочего колеса и привода насосного агрегата.

Модернизация рабочего колеса насоса вряд ли обеспечит получение принципиально новых результатов, так как действующие насосные агрегаты для СПГ имеют достаточно совершенную конструкцию. С учетом этого

целесообразно оценить возможность альтернативных решений в области привода насосного агрегата.

Не менее 95 % всех насосов, установленных на действующих заводах СПГ на территории Российской Федерации и за ее пределами в качестве привода используют электрический двигатель. Присутствие электроприводов существенно увеличивает вероятность аварий, так как используемые насосы при возникновении отказов или поломок подлежат полной ревизии при отсутствии возможности проведения частичного ремонта отдельных частей в связи с чем возникает необходимость остановки работы и вывода из эксплуатации. Стоит отметить, что основная масса устанавливаемых насосов имеют в составе своей конструкции подшипники качения, что приводит к возрастанию вероятности возникновения аварий и снижению ремонтопригодности системы в целом [2].

Разработка современных решений конструкции погружных насосов, направленных на снижение эксплуатационных издержек используемых конструкций, позволит повысить энергоэффективность системы [2], а также обеспечить Российской Федерации независимость от иностранных технологий в условиях технологической блокады со стороны стран Европы и США.

В рамках диссертационного исследования изучен вопрос возможности модернизации отгрузочных систем заводов по производству СПГ путем реорганизации конструкции ПНСПГ. Основываясь на изученном опыте эксплуатации данных систем, а также вышеизложенную информацию, модернизация конструкции ПНСПГ может быть произведена путем замены электропривода насоса на гидротурбину. Применение гидравлической турбины в качестве привода насоса позволит применять продукционный СПГ в качестве жидкости, подаваемой на рабочее колесо гидротурбины (использовать в качестве рабочей жидкости - без подвода дополнительной энергии из вне), а также исключит проблемы смазки и низкой надежности подшипников системы.

В сфере конструирования жидкостных криогенных насосов было достигнуто несколько научных достижений, включая:

1) Разработка новых материалов, устойчивых к низким температурам и коррозии, что позволило увеличить эффективность и долговечность насосов.

2) Создание новых технологий производства насосных элементов с высокой точностью и повышенной прочностью, что снижает износ и увеличивает срок службы насосов.

3) Разработка новых методов контроля и регулирования работы насосов, что позволяет улучшить их эффективность и снизить расход энергии.

4) Использование компьютерных моделей и симуляций для оптимизации конструкции насосов и улучшения их характеристик.

5) Интеграция насосов с другими системами криогенной техники, например, с системами хранения и транспортировки жидких газов, что позволяет создавать более эффективные и компактные системы.

6) Разработка инновационных решений для повышения безопасности и надежности крионасосов за счет разработки модулей автоматической остановки работы в случая нештатных ситуаций [1].

Разработка энергетически эффективных технологий является ключевым фактором для газовой промышленности России, чтобы уменьшить потребление энергии и экологический след. Энергетически эффективные технологии могут помочь оптимизировать использование энергии, уменьшить потери энергии и снизить выбросы парниковых газов. Принимая энергетически эффективные технологии, газовая промышленность России может уменьшить свое воздействие на окружающую среду, а также улучшить свою конкурентоспособность на глобальном рынке.

Энергетически эффективные технологии также могут помочь улучшить надежность и эффективность добычи, переработки и транспортировки газа, что приведет к увеличению производительности и конкурентоспособности. Кроме того, разработка энергетически эффективных технологий может создать новые возможности для инноваций и создания рабочих мест в отрасли.

Разработка энергетически эффективных технологий является ключевым фактором для газовой промышленности России, чтобы уменьшить потребление

энергии и экологический след. Принятие энергетически эффективных технологий может иметь многочисленные преимущества, включая уменьшение потребления энергии, снижение операционных затрат, уменьшение выбросов парниковых газов. Хотя есть вызовы, которые необходимо преодолеть, возможности для инноваций и сотрудничества делают это интересное время для отрасли инвестировать в энергетически эффективные технологии и внести вклад в более устойчивое будущее.

Цель работы

Выбор и обоснование принципа построения конструкции погружного насоса системы отгрузки СПГ за счет увеличения энергетической эффективности системы в целом.

Задачи работы

1) Проанализировать существующие технологии и конструкции ПНСПГ, авторские данные, полученные ранее по тематике исследования [1].

2) Выбрать направление модернизации конструкции ПНСПГ, обеспечивающее повышение энергоэффективности работы системы крупнотоннажных хранилищ.

3) Разработать математическую модель работы модернизированной конструкции погружного насоса СПГ в процессе отгрузки.

4) Исследовать работоспособность гидротурбины в роли привода погружного насоса СПГ посредством полученных математических уравнений [3].

5) Исследовать характеристики работы модернизированного агрегата при его первичном запуске [3].

6) Изучить и выбрать наиболее эффективный метод регулирования параметров работы гидротурбины в процессе выдачи сжиженного газа из резервуаров крупнотоннажных производств [3].

7) Сформулировать рекомендации к оптимальному варианту эксплуатации модернизированного агрегата применительно к крупнотоннажным хранилищам.

Научная новизна работы

1) Предложен и обоснован оригинальный принцип выдачи СПГ из крупнотоннажных емкостей с использованием потенциальной энергии потока продукционного СПГ - использование продукционного СПГ высокого давления в качестве источника гидравлической энергии. Энергия, передающаяся на гидравлическую приводящую турбину, воздействует на рабочие колеса, размещенные соосно на валу. При этом оба рабочих колеса установлены в общем корпусе. Корпус размещается посредством болтовых соединений на дне изолированного резервуара-хранения [1].

Создаваемая рабочей жидкостью на приводящем колесе энергия (механическая) перенаправляется на рабочее колесо насоса. Полностью исключается необходимость передачи электрической энергии на дно резервуара посредством прохождения изолированного кабеля через слой сжиженного газа [1, 2].

На текущий момент современными отечественными производителями разработаны гидротурбин, основным назначением которых является работа с криогенными жидкостями. Гидротурбины, использующие в качестве рабочей жидкости криогенные вещества, представляют собой инновационное решение, которое открывает новые возможности для работы в условиях экстремально низких температур. Криогенные жидкости, такие как сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный азот, обладают уникальными свойствами, такими как высокая плотность и низкая вязкость при низких температурах. Это позволяет гидротурбинам работать с большими объёмами жидкости при высоких скоростях потока, что значительно увеличивает их эффективность в энергоёмких процессах, таких как криогенные системы охлаждения или преобразование энергии.

Одним из ключевых преимуществ использования криогенных жидкостей в

гидротурбинах является улучшенное охлаждение всех компонентов системы. Работа с традиционными рабочими жидкостями может сопровождаться значительным тепловыделением, что требует сложных систем охлаждения и повышает риск износа оборудования. В случае криогенных жидкостей охлаждение происходит естественным образом за счёт самой рабочей среды. Это не только снижает энергозатраты на поддержание температурного режима, но и продлевает срок службы ключевых элементов турбины, таких как подшипники и лопасти. Кроме того, снижение температуры компонентов снижает вероятность тепловых деформаций, что положительно сказывается на надёжности всей системы.

Ещё одним преимуществом таких турбин является возможность работы в специфических промышленных средах, где использование традиционных жидкостей может быть неэффективным или небезопасным. Например, в установках по производству и транспортировке сжиженного природного газа криогенные жидкости уже используются, поэтому интеграция гидротурбин в такие процессы может значительно повысить общую энергетическую эффективность системы. В то же время, использование криогенных турбин требует разработки специальных материалов и конструкций, устойчивых к экстремально низким температурам, что является вызовом для инженерных команд, но даёт перспективы для дальнейших инноваций в области энергетики [1, 2].

Рабочее колесо гидротурбины активируется за счёт подачи потока сжиженного газа под высоким давлениСхема модернизированной конструкции погружного насоса СПГ представлена на рисунке 2.ем. После прохождения через колесо, поток перенаправляется в нагнетательную линию, где он смешивается с основным объёмом продукционного СПГ, который готовится к выдаче. Основной поток направляется во всасывающую часть ПНСПГ через впускные отверстия, расположенные в нижней части корпуса агрегата. Поскольку агрегат полностью погружён в сжиженный газ, находясь под его поверхностью, влияние утечек через уплотнения вала минимально и не оказывает существенного воздействия на работу системы [1].

2) Применение гидротурбины в качестве приводящего механизма агрегата

отгрузки СПГ способно уменьшить показатели аварийности системы, а также потребность агрегата в подшипниках, так как рабочая жидкость (продукционный СПГ) будет обеспечивать смазку трущихся элементов. При этом создается возможность использования продукционного СПГ в качестве приводящей жидкости гидротурбины [1, 6].

Подаваемый в резервуар хранения продукционный СПГ характеризуется высоким давлением (порядка 7 МПа), ввиду чего данный поток обладает значительным запасом энергии. Данный запас энергии можно использовать для приведения в действия насосного агрегата системы отгрузки СПГ - подавая поток СПГ на рабочее колесо гидротурбины. В таком случае гидропривод функционирует в роли «жидкостного детандера», а именно понижает давление потока СПГ до атмосферного за счет его расширения. В процессе расширения поток СПГ совершает механическую работу над рабочим колесом гидропривода, вал агрегата начинает вращаться и раскручивать нагнетательное колесо [1].

Теоретическая и практическая значимость

Полученные математические зависимости позволяют выполнять исследование операционных параметров работы системы отгрузки СПГ из крупнотоннажных хранилищ с использованием модернизированной конструкции погружного насоса СПГ в зависимости от заданных номинальных параметров производства [1].

Результаты исследования подтверждают, что гидротурбина может эффективно использоваться в качестве привода для центробежного насоса в системе отгрузки СПГ [1]. Параметры работы системы выдачи СПГ с использованием обновленной, модернизированной конструкции насосного агрегата соответствует установленным требованиям производительности, предъявляемым к современным заводам СПГ, обеспечивает выполнение объемов производства СПГ с заданными параметрами с учетом использования конечного продукта в качестве приводящей жидкости, а также снижает эксплуатационные

издержки, возникающие за счет установки в качестве привода ПНСПГ электродвигателя.

Полученные математические зависимости могут быть использованы для исследования параметров операционной работы различных систем хранения СПГ в процессе отгрузки в зависимости от заданных операционных заводских параметров.

Практическая значимость заключается в выявлении метода повышения эффективности системы отгрузки СПГ через модернизацию конструкции погружного насоса. В частности, предложена замена электропривода на гидротурбину, что позволяет улучшить технологический процесс производства СПГ.

Получены математические уравнения, описывающие процесс работы насосного агрегата, пуска в работу. Полученные значения операционных параметров соответствуют реальных технологическим характеристикам работы насосного агрегата, что позволяет сказать о применимости технологии на практике.

Определен оптимальный режим (операционные параметры работы - уровень подачи СПГ на гидротурбину и порядок открытия сечения запорного вентиля) управления работой агрегата в процессе отгрузки, обеспечивающий отгрузки необходимого количества СПГ на танкер-газовоз за установленный предельный период бункеровки судна (24 часа). В ходе анализа проведено сравнение различных уровней подачи СПГ на гидротурбину при идентичных правилах регулирования степени открытия запорного сечения.

Также важно отметить, что возможность экономии энергозатрат на приводе погружного насоса СПГ может быть значима при проектировании и обслуживании крупнотоннажных накопительных хранилищ для жидкого газа.

Стоит подчеркнуть важность дальнейших исследований в области энергоэффективности приводов насосов и других технологических процессов, что может привести к существенной экономии энергоресурсов и снижению экологического влияния производства на окружающую среду.

Положения выносимые на защиту

1) Модернизация конструкции ПНСПГ системы выдачи СПГ крупнотоннажных производств в целях повышения показателей энероэффективности производства представляется целесообразной [5].

В настоящее время, учитывая сложившуюся геополитическую ситуацию, перед Российской Федерацией наиболее остро стоит вопрос организации самостоятельного производства технологического оборудования систем производства СПГ, в том числе погружных насосов, в целях обеспечения независимости производства от западных технологии и внешней политики государств.

Эксплуатируемые на действующих заводах СПГ погружные насоса системы отгрузки в большинстве своем представляют размещенные в едином кожухе рабочее колесо центробежного насоса и электропривод. Опыт эксплуатации показывает, что насосы являются высокоаварийным и критичным конструктивным элементом системы, характеризуются низкой ремонтопригодность и повышают эксплуатационные издержки. В случае выхода насоса из строя требуется полная остановка работы резервуара и его полное опорожнение для выяснение причины поломки и замены. Как правило, даже в случаях абсолютно точного определения причин инцидента насос не подлежит ремонту и требует своей полной замены [1].

В целях обеспечения эффективного ответственного производства погружных насосов представляется целесообразным учесть полученный опыт эксплуатации зарубежных технологий на действующих производствах и в рамках разработки собственной технологии предусмотреть снижение (или полное исключение) эксплуатационных издержек, связанных с установкой погружных насосов в системах отгрузки СПГ.

Решением сформулированного выше вопроса является модернизация конструкции погружного насоса, выполнить которую возможно двумя путем: исключить из конструкции рабочее колесо центробежного насоса и заменить ее

иным видом рабочего колеса, которое может гарантировать требуемые эксплуатационные характеристики системы, либо изучить вариант использования альтернативного привода вместо электрического [1].

2) Определён оптимальный способ модернизации конструкции погружного насоса СПГ - замена электропривода на гидравлическую турбину, использующую криогенную жидкость в качестве рабочей.

Замена электропривода на гидравлический привод от гидротурбины представляет собой наиболее эффективный метод модернизации. Исключение электропривода из конструкции погружного насоса значительно снижает аварийность и увеличивает надёжность работы системы. Электропривод подвержен рискам отказа из-за электрических замыканий, перегрева или выхода из строя изоляции, особенно в условиях работы с криогенными жидкостями, такими как СПГ. Устранение электропривода снижает количество потенциальных точек отказа, что, в свою очередь, уменьшает вероятность аварий и необходимости внепланового ремонта. В результате, насосная система становится более устойчивой и безопасной в эксплуатации, особенно в агрессивных средах с низкими температурами и высокими требованиями к герметичности.

Кроме того, отсутствие электропривода положительно сказывается на сроке службы и эксплуатации подшипников. Электрические компоненты часто требуют дополнительного охлаждения и могут приводить к перегреву подшипников, что ускоряет их износ. В то же время, в насосах без электропривода, особенно тех, которые используют СПГ в качестве рабочей жидкости, подшипники могут охлаждаться за счёт самой жидкости, что продлевает их срок службы. Использование СПГ как рабочей жидкости также открывает новые возможности для применения насосов в криогенных системах, где электрические компоненты могут быть неэффективными или небезопасными, обеспечивая надёжную работу при экстремальных температурах [1].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Давыденко Мишель Игоревна, 2024 год

Список литературы

1. Давыденко, М. И. Повышение энергоэффективности насоса системы отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ путем модернизации конструкции / А. Ю. Баранов, М. И. Давыденко, Е. В. Соколова, О. А. Филатова // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2021. - Т. 48, № 2. - С. 9-19. - DOI 10.21822/2073-6185-2021 -48-2-9-19. - EDN BGDZGT.

2. Давыденко, М. И. Исследование энергоэффективности применения погружного насоса с альтернативным приводом в системах отгрузки сжиженного природного газа / М. И. Давыденко, А. Ю. Баранов // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: X Международная научно-техническая конференция. Сборник научных трудов, Санкт-Петербург, 27-29 октября 2021 года. - Университет ИТМО, Санкт-Петербург: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2021. - С. 121-127. - EDN RTFUBH.

3. Давыденко, М. И. Выбор и обоснование оптимальных параметров эксплуатации погружного центробежного насоса системы отгрузки СПГ / М. И. Давыденко // Альманах научных работ молодых ученых университета ИТМО : Пятьдесят вторая (ЬП) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 31 января - 03 2023 года. - Санкт-Петербург: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2023. -С. 23-26. - EDN GMVKWK.

4. Давыденко, М. И. Применение гидротурбины в качестве привода погружного центробежного насоса для отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ / М. И. Давыденко, А. Ю. Баранов // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке : IX Международная научно-техническая конференция, Санкт-Петербург, 13-15 ноября 2019 года. Том 1. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский национальный

исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2019. - С. 193-198. - БЭК ТТОДЬЯ.

5. Давыденко, М. И. Определение эксплуатационных параметров работы погружного насоса СПГ с криогенным гидроприводом / М. И. Давыденко // Энергоэффективные инженерные системы, технологии СПГ, водородная энергетика : Сборник тезисов XII Конгресса молодых ученых, Санкт-Петербург, 03-06 апреля 2023 года. - Санкт-Петербург: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2023. - С. 18-20. - БЭК КСМУКЛ.

6. Давыденко М.И. Анализ режимов работы погружного центробежного насоса с криогенным гидроприводом при отгрузке сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ // Аннотированный сборник научно -исследовательских выпускных квалификационных работ магистров Университета ИТМО 2020 -2020. - С. 270-276.

7. Давыденко, М. И. Выбор и обоснование оптимальных параметров эксплуатации погружного центробежного насоса системы отгрузки СПГ / М. И. Давыденко // Альманах научных работ молодых ученых университета ИТМО : Пятьдесят вторая (ЬП) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 31 января - 03 2023 года. - Санкт-Петербург: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2023. - С. 23-26. - БЭК ОМУК^.

8. Давыденко, М. И. Насосные агрегаты для выдачи сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ / М. И. Давыденко // Сборник трудов VIII Конгресса молодых ученых : Сборник научных трудов, Санкт-Петербург, 15-19 апреля 2019 года. Том 5. - Санкт-Петербург: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2019. - С. 10-12. - БЭК ^СХХБ.

9. Интеграция рынков природного газа и проблемы энергобезопасности [Электронный ресурс] / Т. А. Митрова // М.: РАН. - 2010. - С.111-118. - Режим доступа: http://www.eriras.ru

10. Teregulov, R.K. Perfection of technologies for production and storage of liquefi ed natural gas: Candidate thesis (engineering) / R.K. Teregulov // Ufa State Petroleum Technological University - 2009.

11. Рачевский Б.С. Технико-экономическая оценка проектов производства и потребления сжиженного природного газа / Б.С. Рачевский // Журнал «Повышение надежности и безопасности объектов газовой промышленности». - 2017. -С.225 - 233.

12. Аналитический бюллетень // Нефтегазодобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность: Тенденции и прогнозы. -Выпуск №19. - 2018.

13. Мещерин, И.В. Анализ технологий получения сжиженного природного газа в условиях арктического климата / И.В.Мещерин, А.С.Настин // М.: Труды РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина. - 2016. - № 3. - С.144-157.

14. Звуйковский Н.А. Сдержанный оптимизм: Обзор российских СПГ-проектов / Н.А.Звуйковский // Oil & Gas Journal Russia. - 2016. - С.50-54.

15. Голубева И.А. Производство сжиженного природного газа: вчера, сегодня, завтра / И.А.Голубева, И.В.Мещерин // Мир нефтепродуктов. - 2016. -№ 6. - С.4-13.

16. Rush S. Tutorial on cryogenic submerged electric motor pump / S.Rush, L.Hall // 2018. - С.57-62

17. Соколов Е. В. Отчет о патентных исследованиях по ОКР «Разработка насосного оборудования для систем перекачивания сжиженного природного газа» ОАО «ЛГМ» / Е. В.Соколов, О.Н.Клюквин // М. - 2012.

18. Проект Балтийского СПГ на сайте «Газпрома» [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.gazprom.ru/about/production/projects/lng/ baltic-lng

19. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и и гидропривод: Уч. Пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность. - 2011. - 424 с.

20. Дурнов П.И. Насосы и компрессоры. / П.И.Дурнов // М: Машгиз. - 2014 г. - 938 с.

21. Голубева И.А. Производство сжиженного природного газа: вчера, сегодня, завтра / И.А.Голубева, И.В.Мещерин // Мир нефтепродуктов - 2016 - С. 4-13.

22. Соколов Е.В. Опыт разработки насосного оборудования для систем перекачивания сжиженного природного газа / Е.В.Соколов, В.Ф.Солодченков // Журнал «Судостроение». - 2016. - С.45-50.

23. Weisser G.L. Modern Submersible Pumps for Cryogenic Liquids / G.L.Weisser // Word Pump, January. - 2004.

24. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем / Т.М.Башта. - М.: Книга по Требованию. - 2012. - 167 с.

25. Елин В.М. Насосы и компрессоры / В.И.Елин, К.Н.Солдатов, С.М.Соколовский // 2-е изд., перераб. и доп. - М: Гостоптехиздат. - 2015. - 398 с.

26. Расширительная турбина, работающая на основе криогенной жидкости [Электронный ресурс]. Режимдоступа: https://findpatent.ru/patent /259/2592691.html.

27. Chen J. Development and industrial tests of the first LNG hydraulic turbine system in China / J.Chen, Y.Hua, Q.Su // Nat. Gas Ind. 2017. №3. С. 283-290

28. Смирнов И.Н. Гидравлические турбины и насосы / И.Н.Смирнов // -М.: Учебное пособие. Высшая школа. - 1969. - 400 с.

29. Альтшуль А.Д. Гидравлические потери на трение в трубопроводах / А.Д.Альтшуль // Л.: Госэнергоиздат. - 2016. - 256 с.

30. Nilsson H. Numerical Investigations of Turbulent Flow in Water Turbines / H.Nilsson //Gothenburg: Chalmers University of Technology, Dept. of Thermo and Fluid Dynamics. - 2002.

31. Ковалев Н.Н. Гидротурбины: конструкции и вопросы проектирования / Н.Н.Ковалев // Л.: Машиностроение. - 2017. - 584 с.

32. Иванов В.М. Методика расчета проточной части осевой гидротурбины новой оригинальной конструкции / В.М.Иванов, Т.Ю.Иванова, Е.П.Жданов, Г.О.Клейн, В.Н.Юренков // Ползуновский вестник. - №4. - 2009. - С.253-258

33. Золотаревич В.П. Расчет гидродинамических характеристик рабочего колеса радиально-осевой турбины РО-230 / В.П.Золотаревич, Н.В.Югов // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. - 2009. - № 4. С.60-67

34. Золотаревич В.П. Разработка методов и алгоритмов расчета гидродинамических и прочностных характеристик энергетического оборудования и его элементов: авторефер. дис. на соискание уч. степени к.т.н.: 01.02.06 / Золотаревич Валерий Павлович. - СПб. - 2009. - 23 с.

35. Бабаева М. В. Транснациональные корпорации на Мировом рынке сжиженного природного газа. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук, Московский государственный институт международных отношений МИД России. М., 2010.

36. Соколов Е. В., Клюквин О. Н. Отчет о патентных исследований по ОКР «Разработка насосного оборудования для систем перекачивания сжиженного природного газа» ОАО «ЛГМ». М., 2012.

37. Техника низких температур / Под ред. Е.И. Микулина, И.В. Марфениной, А.М. Архарова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1975. - 512 с

38. Бродянский, В.М. Термодинамические основы криогенной техники / В.М. Бродянский, А.М. Семенов. - М.: Энергия, 1980. - 448 с

39. Платунов, Е.С. Физика низких температур: учеб. пособие / Е.С. Платунов. СПб : СПбГУНиПТ, 2005. - 258 с.

40. Сулейманов, Р.Э. Технологии получения сжиженного природного газа / Р.Э. Сулейманов, Е.Б. Федорова, В.Б. Мельников, А.Г. Касенов, В.Д. Ким, П.В. Климов, Ю.В. Пимшин // Нефть и газ (Республика Казахстан). - 2017. - № 2. - С. 130-145.

41. Пат. 2645185 Российская Федерация, МПК F25J 1/00 (2006.01). Способ сжижения природного газа по циклу высокого давления с предохлаждением этаном

и переохлаждением азотом "арктический каскад" и установка для его осуществления [Текст] / Минигулов Р.М., Руденко С.В., Васин О.Е.

42. David A. Coyle, Vinod H. Patel Process and pump services in the LNG industry. 2018. pp.179-185.

43. Wahl F.A. LNG pumps for floating units // Proceedings LNG17. Poster Session. Houston, Texas. USA. 2013.

44. Hylton E.H. State of the Art Submerged cryogenic motor pump and turbine generators // Proceeding of Gastech. Conference, Houston, Texas. 2010

45. Cullen D., Rush S., Madison J. Radial and axial diffusers for submerged electric motor-driven pumps // Word Pumps. 2010.

46. Rush S. Effects of Unbalanced magnetic pull in cryogenic submerged electric motor pumps // Proceedings of the Vibration in fluids machinery conference. 2012.

47. Технологические процессы сжижения природного газа на заводах СПГ Ближнего Востока/ В.Ю. Дорожкин, Р.К. Терегулов, Б.Н. Мастобаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 2013. - № 3. - С. 28-35.

48. Российские СПГ-проекты: история, современность, перспективы/ В.И. Татаренко, Б.В. Робинсон, О.П. Ляпина, О.В. Усикова // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2018. - №3. - С. 61-74.

49. Мещерин И.В., Настин А.Н.Анализ технологий получения СПГ [электронный ресурс] // Neftegas.Ru, 2018, № 10. - с. 96. Режим доступа: http s: //magazine.neftegaz.ru/archive/

50. Кондратенко А.П., Карпов А.Б., Мещерин И.В. Российские производства по сжижению природного газа [электронный ресурс] // Neftegas.Ru, 2019, № 10. -с. 68. Режим доступа: https://magazine.neftegaz.ru/archive/

51. Борзенко Е.И., Зайцев А.В. Автоматизированное проектирование блока адсорбции: Учебно-методическое пособие [Электронный ресурс]. - Санкт-Петербург: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. - 57 с. - Режим доступа: http://books.ifmo.ru/

52. Вдовичев А.А. Численное моделирование процессов тепломассообмена сжиженного природного газа в гофрированном криобаке // МНИЖ. 2020. № 6-1

(96). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/chislennoe-modelirovanie-protsessov-teplomassoobmena-szhizhennogo-prirodnogo-gaza-v-gofrirovannom-kriobake

53. Федорова Е.В. Современное состояние и развитие мировой индустрии сжиженного природного газа: технологии и оборудование. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2011. - 159 с.

54. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники: Учебн. пособие для вузов. - М.: Энергоиздат,1982 - 312 с.

55. Бармин И.В. Сжиженный природный газ вчера, сегодня и завтра И.В. Бармин, И.Д. Кунис / Бармин И.В. Москва МГТУ им. Н.Э. Баумана 2009 - 256 с. -Текст : электронный - URL: https://ibooks.ru/reading.php?short=1

56. Криогенные системы. Основы проектирования аппаратов и установок учебник для вузов по спец/ "Криогенная техника" А. М. Архаров, В. П. Беляков, Е. И. Микулин [и др.] / М. : Машиностроение. 1987. - 534, [1] с. ил. - Текст : непосредственный Справочник по физико-техническим основам криогеники [М. П. Малков [и др.]] под ред. М. П. Малкова / М. : Энергоатомиздат. 1985. - 431 с., [3] л. диаграммы ил., табл. - Текст : непосредственный

57. Баранов А.Ю. Низкотемпературные установки медицинского назначения. Ч. 1. Аппараты для общего криотерапевтического воздействия: Учеб.пособие -Санкт-Петербург: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2016. - 178 с. - 50 экз.

58. Баранов А.Ю., Малышева Т.А., Сидорова А.Ю. Исследование тепловых процессов в низкотемпературных установках медицинского назначения - Санкт-Петербург: СПб.: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2015. - 34 с. - 50 экз. http: //books. ifmo .ru/book/153 5/issledovanie_teplovyh_processov_v_nizkotemperaturny h_ustanovkah_medicinskogo_naznacheniya.htm

59. Антонов А.Н. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины и инструменты / Антонов А.Н., Архаров А.М., Архаров И.А. МГТУ им. Баумана. Золотая коллекция 2015 - 533 стр. - Текст : электронный - URL: https://e.lanbook.com/book/10630.

Список иллюстративного материала

1 Структура капитальных затрат на строительство крупнотоннажного завода СПГ ..................................................................................................................... 96

2 Технологическая схема С3МК АР-Х......................................................................99

3 Технологическая схема DMR.................................................................................100

4 Внутреннее устройство насоса SIHISM-X...........................................................105

5 Современный дизайн балансировки тяги с открытым зазором.........................109

6 Современный дизайн балансировки тяги с закрытым зазором..........................109

7 Типовая технологическая схема производства СПГ АР С3 MR........................118

8 Процесс накопления СПГ в крупнотоннажных емкостях..................................120

9 Этапы накопления и отгрузки СПГ из крупнотоннажных хранилищ...............120

10 Гидротурбина для электропривода ПНСПГ.......................................................132

11 ПНСПГ с приводом от гидротурбины................................................................133

12 Криогенная радиально-осевая турбина...............................................................135

13 Бустерный насосный агрегат горючего жидкостного ракетного двигателя ББМБ 137

14 Схема автоматизации работы емкости при переменной подаче на турбину....................................................................................................................171

15 Процессы выдачи СПГ в номинальном и расчетном режимах работы при постоянной подаче потока СПГ высокого давления на гидротурбину в первом приближении................................................................................................................174

16 Зависимость расчетной скорости потока СПГ во всасывающем сечении от уровня СПГ в емкости при постоянном уровне подачи СПГ на турбину.............175

17 Процессы выдачи СПГ в номинальном и расчетном режимах работы при постоянной подаче потока СПГ высокого давления на рабочее колесо гидротурбины во втором приближении....................................................................177

18 Процессы накопления СПГ в номинальном и расчетном режимах работы насоса при постоянном уровне подачи СПГ на турбину....................................................179

19 Изменение расчетных показателей скорости всасывания потока в зависимости от уровня наполненности резервуара сжиженного газа..........................................180

20 Уровень выдачи СПГ насосом в процессе погрузки танкеров-газовоза при использовании одного блока емкостей накопления................................................186

21 Изменение объема, накопленного в танкерах-газовоза продукционного СПГ при использовании одного блока емкостей накопления.........................................187

22 Уровень выдачи СПГ насосом в процессе погрузки танкеров-газовоза при последовательном использовании обоих блоков емкостей накопления...............189

23 Изменение объема, накопленного в танкерах-газовоза продукционного СПГ при последовательном использовании обоих блоков емкостей накопления........189

24 Уровень выдачи СПГ насосом в процессе погрузки танкеров-газовоза при одновременном использовании обоих блоков емкостей накопления...................191

25 Изменение объема, накопленного в танкерах-газовоза продукционного СПГ при последовательном использовании обоих блоков емкостей накопления........191

26 Расход СПГ в линии выдачи для различных вариантов уровня подачи СПГ высокого давления на гидротурбину........................................................................195

27 Угловая скорость вала модернизированной конструкции погружного насоса СПГ для различных вариантов уровня подачи СПГ высокого давления на гидротурбину..........................................................................................................196

28 Мощность, развиваемая гидротурбиной для различных вариантов уровня подачи СПГ высокого давления на гидротурбину..................................................197

Приложение А (обязательное)

Результаты расчета параметров режимов работы модернизированной конструкции ПНСПГ

Таблица А.1 - Результаты расчета режима работы гидравлической турбины в условиях отгрузки СПН из емкости

Уровень СПГ в емкости, м 1 5 5,4 5,8 6,2 6,6 7 7,4 7,8 8,2

Высота подъема СПГ, м 2 45 44,6 44,2 43,8 43,4 43 42,6 42,2 41,8

Энергия подъема единицы массы на 3 441,45 437,53 433,60 429,68 425,75 421,83 417,91 413,98 410,06

такую высоту, Дж/кг

КПД насоса, 4 0,834 0,842 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841

Фактическая затраты энергии в насосе, Дж/кг 5 529,24 519,87 515,30 510,72 506,14 501,55 496,96 492,37 487,77

Расчетные затраты

энергии в турбине на единицу поданного СПГ, Дж/кг 6 705,66 693,16 687,06 680,96 674,85 668,74 662,62 656,49 650,36

Расчетная удельная мощность турбины на 7 11629,9 11626,9 11624,0 11621,1 11618,1 11615,2 11612,2 11609,3 11606,3

ед. расхода, Вт/(кг/с)

Расчетное отношение

расхода в насосе к расходу в турбине, кг/кг 8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

Фактическое отношение расхода в 9 0,046 0,045 0,044 0,044 0,044 0,043 0,043 0,042 0,042

насосе к расходу в турбине, кг/кг

Продолжение таблицы А.1

1 8,6 9 9,4 9,8 10,2 10,6 11 11,4 11,8 12,2 12,6 13 13,4

2 41,4 41 40,6 40,2 39,8 39,4 39 38,6 38,2 37,8 37,4 37 36,6

3 406,13 402,21 398,29 394,36 390,44 386,51 382,59 378,67 374,74 370,82 366,89 362,97 359,05

4 0,841 0,840 0,840 0,840 0,840 0,840 0,840 0,840 0,840 0,840 0,839 0,839 0,839

5 483,17 478,57 473,97 469,36 464,75 460,14 455,52 450,91 446,29 441,67 437,04 432,42 427,79

6 644,23 638,10 631,96 625,81 619,67 613,52 607,36 601,21 595,05 588,89 582,72 576,56 570,39

7 11603,4 11600,4 11597,5 11594,6 11591,6 11588,7 11585,7 11582,8 11579,8 11576,9 11574,0 11571,0 11568,1

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,042 0,041 0,041 0,040 0,040 0,040 0,039 0,039 0,039 0,038 0,038 0,037 0,037

1 13,8 14,2 14,6 15 15,4 15,8 16,2 16,6 17 17,4 17,8 18,2 18,6

2 36,2 35,8 35,4 35 34,6 34,2 33,8 33,4 33 32,6 32,2 31,8 31,4

3 355,12 351,20 347,27 343,35 339,43 335,50 331,58 327,65 323,73 319,81 315,88 311,96 308,03

4 0,839 0,839 0,839 0,839 0,839 0,839 0,839 0,839 0,839 0,838 0,838 0,838 0,838

5 423,16 418,53 413,90 409,27 404,63 400,00 395,36 390,72 386,08 381,44 376,79 372,15 367,50

6 564,22 558,05 551,87 545,69 539,51 533,33 527,15 520,96 514,77 508,58 502,39 496,20 490,00

7 11565,1 11562,2 11559,2 11556,3 11553,4 11550,4 11547,5 11544,5 11541,6 11538,6 11535,7 11532,8 11529,8

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,037 0,036 0,036 0,035 0,035 0,035 0,034 0,034 0,033 0,033 0,033 0,032 0,032

1 19 19,4 19,8 20,2 20,6 21 21,4 21,8 22,2 22,6 23 23,4 23,8

2 31 30,6 30,2 29,8 29,4 29 28,6 28,2 27,8 27,4 27 26,6 26,2

3 304,11 300,19 296,26 292,34 288,41 284,49 280,57 276,64 272,72 268,79 264,87 260,95 257,02

4 0,838 0,838 0,838 0,838 0,838 0,838 0,838 0,838 0,838 0,837 0,837 0,837 0,837

5 362,86 358,21 353,56 348,91 344,25 339,60 334,95 330,29 325,63 320,98 316,32 311,66 307,00

6 483,81 477,61 471,41 465,21 459,00 452,80 446,59 440,39 434,18 427,97 421,76 415,54 409,33

7 11526,9 11523,9 11521,0 11518,0 11515,1 11512,2 11509,2 11506,3 11503,3 11500,4 11497,4 11494,5 11491,6

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,031 0,031 0,031 0,030 0,030 0,029 0,029 0,029 0,028 0,028 0,028 0,027 0,027

1 24,2 24,6 25 25,4 25,8 26,2 26,6 27 27,4 27,8 28,2 28,6 29

2 25,8 25,4 25 24,6 24,2 23,8 23,4 23 22,6 22,2 21,8 21,4 21

3 253,10 249,17 245,25 241,33 237,40 233,48 229,55 225,63 221,71 217,78 213,86 209,93 206,01

4 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,837 0,836 0,836 0,836

5 302,33 297,67 293,01 288,34 283,68 279,01 274,34 269,67 265,01 260,34 255,66 250,99 246,32

6 403,11 396,90 390,68 384,46 378,24 372,01 365,79 359,57 353,34 347,11 340,89 334,66 328,43

7 11488,6 11485,7 11482,7 11479,8 11476,8 11473,9 11471,0 11468,0 11465,1 11462,1 11459,2 11456,2 11453,3

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,026 0,026 0,026 0,025 0,025 0,024 0,024 0,024 0,023 0,023 0,022 0,022 0,022

1 29,4 29,8 30,2 30,6 31 31,4 31,8 32,2 32,6 33 33,4 33,8 34,2

2 20,6 20,2 19,8 19,4 19 18,6 18,2 17,8 17,4 17 16,6 16,2 15,8

3 202,09 198,16 194,24 190,31 186,39 182,47 178,54 174,62 170,69 166,77 162,85 158,92 155,00

4 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836 0,836

5 241,65 236,97 232,30 227,62 222,94 218,27 213,59 208,91 204,23 199,55 194,87 190,18 185,50

6 322,19 315,96 309,73 303,49 297,26 291,02 284,78 278,54 272,30 266,06 259,82 253,58 247,33

7 11450,4 11447,4 11444,5 11441,5 11438,6 11435,6 11432,7 11429,8 11426,8 11423,9 11420,9 11418,0 11415,0

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,021 0,021 0,020 0,020 0,019 0,019 0,019 0,018 0,018 0,017 0,017 0,017 0,016

1 34,6 35 35,4 35,8 36,2 36,6 37 37,4 37,8 38,2 38,6 39 39,4

2 15,4 15 14,6 14,2 13,8 13,4 13 12,6 12,2 11,8 11,4 11 10,6

3 151,07 147,15 143,23 139,30 135,38 131,45 127,53 123,61 119,68 115,76 111,83 107,91 103,99

4 0,836 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835

5 180,82 176,13 171,45 166,76 162,07 157,39 152,70 148,01 143,32 138,63 133,94 129,25 124,56

6 241,09 234,84 228,60 222,35 216,10 209,85 203,60 197,35 191,10 184,84 178,59 172,33 166,08

7 11412,1 11409,2 11406,2 11403,3 11400,3 11397,4 11394,4 11391,5 11388,6 11385,6 11382,7 11379,7 11376,8

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,016 0,015 0,015 0,015 0,014 0,014 0,013 0,013 0,013 0,012 0,012 0,011 0,011

1 39,8 40,2 40,6 41 41,4 41,8 42,2 42,6 43 43,4 43,8 44,2 44,6 45

2 10,2 9,8 9,4 9 8,6 8,2 7,8 7,4 7 6,6 6,2 5,8 5,4 5

3 100,06 96,14 92,21 88,29 84,37 80,44 76,52 72,59 68,67 64,75 60,82 56,90 52,97 49,05

4 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,835 0,834 0,834 0,834 0,834 0,834 0,834 0,834 0,834

5 119,87 115,17 110,48 105,78 101,1 96,39 91,70 87,00 82,30 77,60 72,90 68,21 63,51 58,80

6 159,82 153,56 147,30 141,04 134,78 128,52 122,26 116,00 109,74 103,47 97,21 90,94 84,67 78,41

7 11373,8 11370,9 11368,0 11365,0 11362,1 11359,1 11356,2 11353,2 11350,3 11347,4 11344,4 11341,5 11338,5 11335,6

8 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

9 0,011 0,010 0,010 0,009 0,009 0,008 0,008 0,008 0,007 0,007 0,006 0,006 0,006 0,005

Таблица А.2 - Расчет режимов работы гидравлической турбины при переменном уровне подачи СПГ высокого давления на

рабочее колесо гидротурбины

Уровень СПГ, м 1 5 5,4 5,8 6,2 6,6 7 7,4 7,8 8,2 8,6

Мощность на турбине (4 насоса в агрегате), кВт 2 81,41 81,39 81,37 81,35 81,33 81,31 81,29 81,26 81,24 81,22

Расход, выдаваемый насосом, кг/с 3 157,93 158,39 158,86 159,34 159,82 160,31 160,80 161,30 161,81 162,32

Частота вращения насоса, об/мин 4 3570,02 3584,32 3598,81 3613,50 3628,38 3643,46 3658,74 3674,23 3689,94 3705,86

Расчетная скорость потока СПГ на всасывании, м/с 5 4,61 4,62 4,63 4,65 4,66 4,68 4,69 4,70 4,72 4,73

Расчетное накопление СПГ, тонны 6 24784,0 24592,9 24401,3 24209,1 24016,3 23822,9 23628,9 23434,3 23239,1 23043,3

Номинальное накопление СПГ, тонны 7 14476,5 14331,7 14186,9 14042,2 13897,4 13752,6 13607,9 13463,1 13318,3 13173,6

1 9 9,4 9,8 10,2 10,6 11 11,4 11,8 12,2 12,6 13 13,4 13,8

2 81,20 81,18 81,16 81,14 81,12 81,10 81,08 81,06 81,04 81,02 81,00 80,98 80,96

3 162,84 163,37 163,90 164,44 164,99 165,55 166,11 166,68 167,26 167,85 168,45 169,05 169,67

4 3722,01 3738,39 3755,01 3771,86 3788,96 3806,32 3823,93 3841,82 3859,97 3878,41 3897,13 3916,14 3935,46

5 4,75 4,76 4,78 4,80 4,81 4,83 4,84 4,86 4,88 4,90 4,91 4,93 4,95

6 22846,8 22649,8 22452,0 22253,7 22054,6 21854,9 21654,5 21453,4 21251,6 21049,1 20845,9 20642,0 20437,3

7 13028,8 12884,0 12739,3 12594,5 12449,8 12305,0 12160,2 12015,5 11870,7 11725,9 11581,2 11436,4 11291,6

Продолжение таблицы А.2

1 14,2 14,6 15 15,4 15,8 16,2 16,6 17 17,4 17,8 18,2 18,6 19

2 80,94 80,91 80,89 80,87 80,85 80,83 80,81 80,79 80,77 80,75 80,73 80,71 80,69

3 170,29 170,92 171,57 172,22 172,88 173,56 174,24 174,94 175,64 176,36 177,09 177,84 178,59

4 3955,10 3975,05 3995,33 4015,95 4036,91 4058,24 4079,93 4102,00 4124,46 4147,33 4170,61 4194,31 4218,46

5 4,97 4,99 5,00 5,02 5,04 5,06 5,08 5,10 5,12 5,14 5,17 5,19 5,21

6 20231,9 20025,7 19818,7 19610,9 19402,4 19193,0 18982,8 18771,8 18559,9 18347,1 18133,5 17918,9 17703,5

7 11146,9 11002,1 10857,3 10712,6 10567,8 10423,1 10278,3 10133,5 9988,8 9844,0 9699,2 9554,5 9409,7

1 19,4 19,8 20,2 20,6 21 21,4 21,8 22,2 22,6 23 23,4 23,8 24,2

2 80,67 80,65 80,63 80,61 80,59 80,56 80,54 80,52 80,50 80,48 80,46 80,44 80,42

3 179,36 180,14 180,94 181,75 182,58 183,42 184,28 185,15 186,04 186,95 187,88 188,82 189,79

4 4243,06 4268,14 4293,69 4319,75 4346,33 4373,44 4401,11 4429,35 4458,18 4487,63 4517,71 4548,46 4579,90

5 5,23 5,25 5,28 5,30 5,33 5,35 5,37 5,40 5,43 5,45 5,48 5,51 5,54

6 17487,1 17269,8 17051,5 16832,3 16612,0 16390,7 16168,4 15945,1 15720,6 15495,1 15268,4 15040,7 14811,7

7 9264,9 9120,2 8975,4 8830,6 8685,9 8541,1 8396,3 8251,6 8106,8 7962,1 7817,3 7672,5 7527,8

Продолжение таблицы А.2

1 24,6 25 25,4 25,8 26,2 26,6 27 27,4 27,8 28,2 28,6 29 29,4

2 80,40 80,38 80,36 80,34 80,32 80,30 80,28 80,26 80,23 80,21 80,19 80,17 80,15

3 190,78 191,78 192,81 193,86 194,94 196,04 197,16 198,32 199,50 200,70 201,94 203,21 204,52

4 4612,04 4644,93 4678,59 4713,05 4748,34 4784,50 4821,56 4859,57 4898,57 4938,59 4979,69 5021,92 5065,32

5 5,56 5,59 5,62 5,65 5,69 5,72 5,75 5,78 5,82 5,85 5,89 5,93 5,97

6 14581,5 14350,2 14117,6 13883,7 13648,5 13412,0 13174,2 12934,9 12694,3 12452,2 12208,5 11963,4 11716,7

7 7383,0 7238,2 7093,5 6948,7 6803,9 6659,2 6514,4 6369,6 6224,9 6080,1 5935,3 5790,6 5645,8

1 29,8 30,2 30,6 31 31,4 31,8 32,2 32,6 33 33,4 33,8 34,2 34,6

2 80,13 80,11 80,09 80,07 80,05 80,03 80,01 79,99 79,97 79,95 79,93 79,91 79,88

3 205,85 207,23 208,64 210,09 211,58 213,11 214,69 216,32 218,01 219,74 221,53 223,38 225,30

4 5109,96 5155,90 5203,20 5251,93 5302,17 5353,99 5407,49 5462,75 5519,88 5578,99 5640,19 5703,62 5769,41

5 6,00 6,04 6,09 6,13 6,17 6,22 6,26 6,31 6,36 6,41 6,46 6,52 6,57

6 11468,3 11218,3 10966,6 10713,2 10458,0 10200,9 9941,9 9680,9 9417,9 9152,8 8885,6 8616,1 8344,3

7 5501,1 5356,3 5211,5 5066,8 4922,0 4777,2 4632,5 4487,7 4342,9 4198,2 4053,4 3908,6 3763,9

Продолжение таблицы А.2

1 35 35,4 35,8 36,2 36,6 37 37,4 37,8 38,2 38,6 39 39,4 39,8

2 79,86 79,84 79,82 79,80 79,78 79,76 79,74 79,72 79,70 79,68 79,66 79,64 79,62

3 227,28 229,34 231,47 233,68 235,98 238,38 240,87 243,48 246,20 249,04 252,03 255,16 258,46

4 5837,72 5908,72 5982,58 6059,51 6139,74 6223,50 6311,07 6402,75 6498,89 6599,85 6706,07 6818,02 6936,24

5 6,63 6,69 6,75 6,82 6,88 6,95 7,03 7,10 7,18 7,26 7,35 7,44 7,54

6 8070,1 7793,4 7514,2 7232,3 6947,6 6660,1 6369,5 6075,7 5778,7 5478,3 5174,3 4866,4 4554,6

7 3619,1 3474,4 3329,6 3184,8 3040,1 2895,3 2750,5 2605,8 2461,0 2316,2 2171,5 2026,7 1881,9

1 40,2 40,6 41 41,4 41,8 42,2 42,6 43 43,4 43,8 44,2 44,6 45

2 79,60 79,58 79,56 79,53 79,51 79,49 79,47 79,45 79,43 79,41 79,39 79,37 79,35

3 261,93 265,59 269,48 273,59 277,98 282,66 287,67 293,05 298,87 305,17 312,04 319,58 327,90

4 7061,37 7194,10 7335,24 7485,76 7646,75 7819,50 8005,55 8206,72 8425,23 8663,75 8925,60 9214,93 9536,98

5 7,64 7,75 7,86 7,98 8,11 8,24 8,39 8,55 8,72 8,90 9,10 9,32 9,56

6 4238,7 3918,3 3593,2 3263,1 2927,8 2586,8 2239,7 1886,2 1525,7 1157,5 781,1 395,6 0,0

7 1737,2 1592,4 1447,6 1302,9 1158,1 1013,4 868,6 723,8 579,1 434,3 289,5 144,8 0,0

Таблица А.3 - Расчет режимов работы турбины при постоянном расходе СПГ высокого давления в первом приближении

Уровень СПГ, м 1 5 5,4 5,8 6,2 6,6 7 7,4 7,8 8,2 8,6

Мощность на турбине (4 насоса в агрегате), кВт 2 40,70 40,69 40,68 40,67 40,66 40,65 40,64 40,63 40,62 40,61

Расход, выдаваемый насосом, кг/с 3 125,35 125,72 126,09 126,47 126,85 127,24 127,63 128,03 128,43 128,84

Частота вращения насоса, об/мин 4 2271,94 2278,62 2285,38 2292,23 2299,16 2306,17 2313,28 2320,47 2327,76 2335,15

Расчетная скорость потока СПГ на всасывании, м/с 5 3,66 3,67 3,68 3,69 3,70 3,71 3,72 3,73 3,75 3,76

Расчетное накопление СПГ, тонны 6 19671,1 19519,4 19367,3 19214,8 19061,7 18908,2 18754,3 18599,8 18444,9 18289,5

Номинальное накопление СПГ, тонны 7 14476,5 14331,7 14186,9 14042,2 13897,4 13752,6 13607,9 13463,1 13318,3 13173,6

1 9 9,4 9,8 10,2 10,6 11 11,4 11,8 12,2 12,6 13 13,4 13,8

2 40,60 40,59 40,58 40,57 40,56 40,55 40,54 40,53 40,52 40,51 40,50 40,49 40,48

3 129,25 129,67 130,09 130,52 130,95 131,40 131,84 132,30 132,76 133,22 133,70 134,18 134,67

4 2342,62 2350,20 2357,88 2365,67 2373,56 2381,55 2389,66 2397,89 2406,23 2414,69 2423,27 2431,98 2440,82

5 3,77 3,78 3,79 3,81 3,82 3,83 3,85 3,86 3,87 3,89 3,90 3,91 3,93

6 18133,6 17977,1 17820,2 17662,7 17504,8 17346,2 17187,2 17027,6 16867,4 16706,7 16545,4 16383,6 16221,1

7 13028,8 12884,0 12739,3 12594,5 12449,8 12305,0 12160,2 12015,5 11870,7 11725,9 11581,2 11436,4 11291,6

Продолжение таблицы А.3

1 14,2 14,6 15 15,4 15,8 16,2 16,6 17 17,4 17,8 18,2 18,6 19

2 40,47 40,46 40,45 40,44 40,43 40,42 40,41 40,40 40,39 40,37 40,36 40,35 40,34

3 135,16 135,66 136,17 136,69 137,22 137,75 138,29 138,85 139,41 139,98 140,56 141,15 141,75

4 2449,79 2458,89 2468,14 2477,53 2487,07 2496,75 2506,60 2516,60 2526,77 2537,10 2547,61 2558,30 2569,18

5 3,94 3,96 3,97 3,99 4,00 4,02 4,03 4,05 4,07 4,08 4,10 4,12 4,13

6 16058,0 15894,4 15730,1 15565,2 15399,7 15233,5 15066,7 14899,2 14731,0 14562,1 14392,6 14222,3 14051,3

7 11146,9 11002,1 10857,3 10712,6 10567,8 10423,1 10278,3 10133,5 9988,8 9844,0 9699,2 9554,5 9409,7

1 19,4 19,8 20,2 20,6 21 21,4 21,8 22,2 22,6 23 23,4 23,8 24,2

2 40,33 40,32 40,31 40,30 40,29 40,28 40,27 40,26 40,25 40,24 40,23 40,22 40,21

3 142,36 142,98 143,61 144,26 144,91 145,58 146,26 146,95 147,66 148,38 149,12 149,87 150,64

4 2580,24 2591,50 2602,97 2614,64 2626,53 2638,64 2650,98 2663,55 2676,37 2689,45 2702,79 2716,40 2730,29

5 4,15 4,17 4,19 4,21 4,23 4,25 4,27 4,29 4,31 4,33 4,35 4,37 4,39

6 13879,5 13707,1 13533,8 13359,8 13185,0 13009,3 12832,9 12655,6 12477,5 12298,5 12118,6 11937,8 11756,1

7 9264,9 9120,2 8975,4 8830,6 8685,9 8541,1 8396,3 8251,6 8106,8 7962,1 7817,3 7672,5 7527,8

Продолжение таблицы А.3

1 24,6 25 25,4 25,8 26,2 26,6 27 27,4 27,8 28,2 28,6 29 29,4

2 40,20 40,19 40,18 40,17 40,16 40,15 40,14 40,13 40,12 40,11 40,10 40,09 40,08

3 151,42 152,22 153,04 153,87 154,72 155,60 156,49 157,40 158,34 159,30 160,28 161,29 162,32

4 2744,48 2758,97 2773,77 2788,90 2804,37 2820,19 2836,37 2852,94 2869,91 2887,30 2905,11 2923,38 2942,12

5 4,42 4,44 4,46 4,49 4,51 4,54 4,56 4,59 4,62 4,65 4,67 4,70 4,73

6 11573,4 11389,8 11205,1 11019,5 10832,9 10645,1 10456,4 10266,5 10075,5 9883,3 9689,9 9495,3 9299,5

7 7383,0 7238,2 7093,5 6948,7 6803,9 6659,2 6514,4 6369,6 6224,9 6080,1 5935,3 5790,6 5645,8

1 29,8 30,2 30,6 31 31,4 31,8 32,2 32,6 33 33,4 33,8 34,2 34,6

2 40,07 40,06 40,05 40,04 40,02 40,01 40,00 39,99 39,98 39,97 39,96 39,95 39,94

3 163,39 164,48 165,59 166,75 167,93 169,15 170,40 171,70 173,03 174,41 175,83 177,30 178,82

4 2961,36 2981,11 3001,40 3022,27 3043,73 3065,82 3088,56 3112,01 3136,18 3161,13 3186,90 3213,53 3241,09

5 4,77 4,80 4,83 4,86 4,90 4,93 4,97 5,01 5,05 5,09 5,13 5,17 5,22

6 9102,4 8904,0 8704,2 8503,1 8300,5 8096,4 7890,9 7683,7 7475,0 7264,6 7052,5 6838,6 6622,9

7 5501,1 5356,3 5211,5 5066,8 4922,0 4777,2 4632,5 4487,7 4342,9 4198,2 4053,4 3908,6 3763,9

Продолжение таблицы А.3

1 35 35,4 35,8 36,2 36,6 37 37,4 37,8 38,2 38,6 39 39,4 39,8

2 39,93 39,92 39,91 39,90 39,89 39,88 39,87 39,86 39,85 39,84 39,83 39,82 39,81

3 180,39 182,02 183,72 185,47 187,30 189,20 191,18 193,25 195,41 197,67 200,04 202,52 205,14

4 3269,61 3299,18 3329,85 3361,69 3394,80 3429,26 3465,16 3502,62 3541,76 3582,72 3625,64 3670,70 3718,10

5 5,26 5,31 5,36 5,41 5,46 5,52 5,58 5,64 5,70 5,77 5,83 5,91 5,98

6 6405,3 6185,7 5964,0 5740,3 5514,3 5286,1 5055,5 4822,3 4586,6 4348,1 4106,8 3862,5 3615,0

7 3619,1 3474,4 3329,6 3184,8 3040,1 2895,3 2750,5 2605,8 2461,0 2316,2 2171,5 2026,7 1881,9

1 40,2 40,6 41 41,4 41,8 42,2 42,6 43 43,4 43,8 44,2 44,6 45

2 39,80 39,79 39,78 39,77 39,76 39,75 39,74 39,73 39,72 39,71 39,70 39,68 39,67

3 207,89 210,80 213,88 217,15 220,63 224,34 228,32 232,60 237,21 242,21 247,67 253,65 260,25

4 3768,04 3820,79 3876,63 3935,88 3998,94 4066,24 4138,32 4215,80 4299,43 4390,11 4488,96 4597,36 4717,04

5 6,06 6,15 6,24 6,33 6,44 6,54 6,66 6,78 6,92 7,06 7,22 7,40 7,59

6 3364,2 3109,9 2851,9 2589,9 2323,8 2053,1 1777,7 1497,1 1210,9 918,7 620,0 314,0 0,0

7 1737,2 1592,4 1447,6 1302,9 1158,1 1013,4 868,6 723,8 579,1 434,3 289,5 144,8 0,0

Таблица А.4 - Расчет режимов работы турбины при постоянном расходе СПГ высокого давления во втором приближении

Уровень СПГ, м 1 5 5,4 5,8 6,2 6,6 7 7,4 7,8 8,2 8,6

Мощность на турбине (3 насоса в агрегате), кВт 2 116,30 116,27 116,24 116,21 116,18 116,15 116,12 116,09 116,06 116,03

Расход, выдаваемый насосом, кг/с 3 162,18 163,62 164,08 164,55 165,02 165,50 165,98 166,48 166,97 167,48

Частота вращения насоса, об/мин 4 3284,10 3323,38 3336,10 3349,01 3362,12 3375,41 3388,90 3402,60 3416,49 3430,59

Расчетная скорость потока СПГ на всасывании, м/с 5 3,55 3,58 3,59 3,60 3,61 3,62 3,63 3,64 3,65 3,66

Расчетное накопление СПГ, тонны 6 19069,6 18921,6 18773,1 18624,3 18474,9 18325,2 18175,0 18024,4 17873,3 17721,8

Номинальное накопление СПГ, тонны 7 14476,5 14331,7 14186,9 14042,2 13897,4 13752,6 13607,9 13463,1 13318,3 13173,6

1 9 9,4 9,8 10,2 10,6 11 11,4 11,8 12,2 12,6 13 13,4 13,8

2 116,00 115,98 115,95 115,92 115,89 115,86 115,83 115,80 115,77 115,74 115,71 115,68 115,65

3 167,99 168,51 169,04 169,58 170,12 170,67 171,23 171,80 172,37 172,96 173,55 174,15 174,76

4 3444,91 3459,44 3474,19 3489,16 3504,37 3519,80 3535,48 3551,41 3567,59 3584,02 3600,72 3617,70 3634,95

5 3,67 3,69 3,70 3,71 3,72 3,73 3,75 3,76 3,77 3,78 3,80 3,81 3,82

6 17569,8 17417,3 17264,4 17111,0 16957,0 16802,6 16647,7 16492,3 16336,3 16179,8 16022,8 15865,2 15707,1

7 13028,8 12884,0 12739,3 12594,5 12449,8 12305,0 12160,2 12015,5 11870,7 11725,9 11581,2 11436,4 11291,6

Продолжение таблицы А.4

1 14,2 14,6 15 15,4 15,8 16,2 16,6 17 17,4 17,8 18,2 18,6 19

2 115,62 115,59 115,56 115,53 115,50 115,47 115,45 115,42 115,39 115,36 115,33 115,30 115,27

3 175,39 176,02 176,66 177,31 177,97 178,64 179,32 180,02 180,72 181,44 182,17 182,91 183,67

4 3652,48 3670,31 3688,45 3706,89 3725,64 3744,73 3764,15 3783,92 3804,04 3824,53 3845,40 3866,66 3888,32

5 3,84 3,85 3,86 3,88 3,89 3,91 3,92 3,94 3,95 3,97 3,99 4,00 4,02

6 15548,4 15389,1 15229,3 15068,9 14907,9 14746,2 14584,0 14421,1 14257,6 14093,4 13928,6 13763,1 13596,9

7 11146,9 11002,1 10857,3 10712,6 10567,8 10423,1 10278,3 10133,5 9988,8 9844,0 9699,2 9554,5 9409,7

1 19,4 19,8 20,2 20,6 21 21,4 21,8 22,2 22,6 23 23,4 23,8 24,2

2 115,24 115,21 115,18 115,15 115,12 115,09 115,06 115,03 115,00 114,97 114,95 114,92 114,89

3 184,44 185,22 186,02 186,84 187,66 188,51 189,37 190,24 191,14 192,05 192,98 193,93 194,90

4 3910,40 3932,90 3955,84 3979,24 4003,11 4027,46 4052,32 4077,70 4103,62 4130,10 4157,16 4184,82 4213,10

5 4,03 4,05 4,07 4,09 4,11 4,12 4,14 4,16 4,18 4,20 4,22 4,24 4,26

6 13430,1 13262,5 13094,2 12925,1 12755,3 12584,8 12413,4 12241,3 12068,4 11894,6 11720,0 11544,5 11368,2

7 9264,9 9120,2 8975,4 8830,6 8685,9 8541,1 8396,3 8251,6 8106,8 7962,1 7817,3 7672,5 7527,8

Продолжение таблицы А.4

1 24,6 25 25,4 25,8 26,2 26,6 27 27,4 27,8 28,2 28,6 29 29,4

2 114,86 114,83 114,80 114,77 114,74 114,71 114,68 114,65 114,62 114,59 114,56 114,53 114,50

3 195,89 196,90 197,93 198,99 200,07 201,18 202,31 203,47 204,66 205,87 207,12 208,40 209,71

4 4242,03 4271,63 4301,93 4332,95 4364,74 4397,30 4430,69 4464,94 4500,08 4536,15 4573,20 4611,27 4650,41

5 4,29 4,31 4,33 4,35 4,38 4,40 4,43 4,45 4,48 4,50 4,53 4,56 4,59

6 11191,0 11012,8 10833,7 10653,7 10472,6 10290,6 10107,6 9923,5 9738,3 9552,1 9364,7 9176,1 8986,4

7 7383,0 7238,2 7093,5 6948,7 6803,9 6659,2 6514,4 6369,6 6224,9 6080,1 5935,3 5790,6 5645,8

1 29,8 30,2 30,6 31 31,4 31,8 32,2 32,6 33 33,4 33,8 34,2 34,6

2 114,47 114,44 114,42 114,39 114,36 114,33 114,30 114,27 114,24 114,21 114,18 114,15 114,12

3 211,05 212,44 213,86 215,32 216,82 218,37 219,97 221,61 223,30 225,05 226,86 228,73 230,66

4 4690,67 4732,11 4774,78 4818,74 4864,08 4910,84 4959,13 5009,02 5060,60 5113,97 5169,24 5226,53 5285,96

5 4,62 4,65 4,68 4,71 4,74 4,78 4,81 4,85 4,88 4,92 4,96 5,00 5,05

6 8795,4 8603,2 8409,7 8214,9 8018,7 7821,1 7622,1 7421,6 7219,6 7015,9 6810,7 6603,7 6395,0

7 5501,1 5356,3 5211,5 5066,8 4922,0 4777,2 4632,5 4487,7 4342,9 4198,2 4053,4 3908,6 3763,9

Продолжение таблицы А. 4

1 35 35,4 35,8 36,2 36,6 37 37,4 37,8 38,2 38,6 39 39,4 39,8

2 114,09 114,06 114,03 114,00 113,97 113,94 113,91 113,89 113,86 113,83 113,80 113,77 113,74

3 232,66 234,74 236,89 239,13 241,45 243,87 246,39 249,02 251,77 254,65 257,67 260,84 264,17

4 5347,67 5411,81 5478,55 5548,08 5620,59 5696,30 5775,47 5858,36 5945,29 6036,59 6132,65 6233,91 6340,86

5 5,09 5,13 5,18 5,23 5,28 5,33 5,39 5,45 5,51 5,57 5,64 5,71 5,78

6 6184,5 5972,1 5757,8 5541,4 5323,0 5102,3 4879,4 4654,1 4426,3 4195,9 3962,8 3726,8 3487,8

7 3619,1 3474,4 3329,6 3184,8 3040,1 2895,3 2750,5 2605,8 2461,0 2316,2 2171,5 2026,7 1881,9

1 40,2 40,6 41 41,4 41,8 42,2 42,6 43 43,4 43,8 44,2 44,6 45

2 113,71 113,68 113,65 113,62 113,59 113,56 113,53 113,50 113,47 113,44 113,41 113,39 113,36

3 267,68 271,39 275,32 279,48 283,92 288,66 293,73 299,18 305,07 311,45 318,41 326,05 334,48

4 6454,06 6574,14 6701,87 6838,08 6983,78 7140,14 7308,56 7490,68 7688,51 7904,49 8141,62 8403,64 8695,35

5 5,86 5,94 6,02 6,11 6,21 6,31 6,43 6,54 6,67 6,81 6,97 7,13 7,32

6 3245,6 3000,0 2750,9 2498,0 2241,2 1980,0 1714,2 1443,5 1167,5 885,7 597,6 302,6 0,00

7 1737,2 1592,4 1447,6 1302,9 1158,1 1013,4 868,6 723,8 579,1 434,3 289,5 144,8 0,00

Таблица А.5 - Расчет режимов работы турбины при постоянном расходе СПГ высокого давления в третьем приближении

Уровень СПГ, м 1 5 5,4 5,8 6,2 6,6 7 7,4 7,8 8,2 8,6

Мощность на турбине (3 насоса в агрегате), кВт 2 51,17 51,16 51,15 51,13 51,12 51,11 51,09 51,08 51,07 51,05

Расход, выдаваемый насосом, кг/с 3 123,35 124,45 124,80 125,15 125,51 125,88 126,25 126,62 127,00 127,38

Частота вращения насоса, об/мин 4 2235,76 2255,65 2261,98 2268,40 2274,91 2281,51 2288,20 2294,98 2301,86 2308,84

Расчетная скорость потока СПГ на всасывании, м/с 5 2,70 2,72 2,73 2,74 2,75 2,75 2,76 2,77 2,78 2,79

Расчетное накопление СПГ, тонны 6 14504,2 14391,6 14278,7 14165,4 14051,9 13938,0 13823,8 13709,2 13594,3 13479,0

Номинальное накопление СПГ, тонны 7 14476,5 14331,7 14186,9 14042,2 13897,4 13752,6 13607,9 13463,1 13318,3 13173,6

1 9 9,4 9,8 10,2 10,6 11 11,4 11,8 12,2 12,6 13 13,4 13,8

2 51,04 51,03 51,02 51,00 50,99 50,98 50,96 50,95 50,94 50,93 50,91 50,90 50,89

3 127,77 128,17 128,57 128,98 129,39 129,81 130,24 130,67 131,11 131,55 132,00 132,46 132,92

4 2315,91 2323,09 2330,36 2337,75 2345,23 2352,83 2360,53 2368,35 2376,29 2384,34 2392,52 2400,82 2409,25

5 2,80 2,80 2,81 2,82 2,83 2,84 2,85 2,86 2,87 2,88 2,89 2,90 2,91

6 13363,4 13247,5 13131,1 13014,4 12897,4 12779,9 12662,1 12543,8 12425,2 12306,2 12186,8 12066,9 11946,7

7 13028,8 12884,0 12739,3 12594,5 12449,8 12305,0 12160,2 12015,5 11870,7 11725,9 11581,2 11436,4 11291,6

Продолжение таблицы А.5

1 14,2 14,6 15 15,4 15,8 16,2 16,6 17 17,4 17,8 18,2 18,6 19

2 50,87 50,86 50,85 50,83 50,82 50,81 50,80 50,78 50,77 50,76 50,74 50,73 50,72

3 133,40 133,88 134,36 134,86 135,36 135,87 136,39 136,92 137,46 138,00 138,56 139,12 139,70

4 2417,81 2426,50 2435,33 2444,30 2453,41 2462,68 2472,09 2481,67 2491,40 2501,30 2511,37 2521,61 2532,04

5 2,92 2,93 2,94 2,95 2,96 2,97 2,98 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,06

6 11826,0 11704,8 11583,3 11461,3 11338,8 11215,8 11092,4 10968,6 10844,2 10719,3 10594,0 10468,1 10341,7

7 11146,9 11002,1 10857,3 10712,6 10567,8 10423,1 10278,3 10133,5 9988,8 9844,0 9699,2 9554,5 9409,7

1 19,4 19,8 20,2 20,6 21 21,4 21,8 22,2 22,6 23 23,4 23,8 24,2

2 50,71 50,69 50,68 50,67 50,65 50,64 50,63 50,61 50,60 50,59 50,58 50,56 50,55

3 140,28 140,88 141,49 142,10 142,73 143,38 144,03 144,70 145,38 146,07 146,78 147,50 148,24

4 2542,65 2553,45 2564,45 2575,65 2587,07 2598,70 2610,55 2622,64 2634,96 2647,53 2660,36 2673,45 2686,82

5 3,07 3,08 3,10 3,11 3,12 3,14 3,15 3,17 3,18 3,20 3,21 3,23 3,24

6 10214,8 10087,3 9959,3 9830,7 9701,6 9571,8 9441,5 9310,6 9179,1 9046,9 8914,1 8780,7 8646,5

7 9264,9 9120,2 8975,4 8830,6 8685,9 8541,1 8396,3 8251,6 8106,8 7962,1 7817,3 7672,5 7527,8

Продолжение таблицы А.5

1 24,6 25 25,4 25,8 26,2 26,6 27 27,4 27,8 28,2 28,6 29 29,4

2 50,54 50,52 50,51 50,50 50,49 50,47 50,46 50,45 50,43 50,42 50,41 50,39 50,38

3 148,99 149,76 150,55 151,35 152,17 153,01 153,88 154,76 155,66 156,58 157,53 158,50 159,50

4 2700,47 2714,42 2728,67 2743,24 2758,14 2773,39 2788,99 2804,96 2821,32 2838,08 2855,26 2872,89 2890,97

5 3,26 3,28 3,29 3,31 3,33 3,35 3,37 3,39 3,41 3,43 3,45 3,47 3,49

6 8511,7 8376,2 8240,0 8103,1 7965,4 7827,0 7687,7 7547,7 7406,9 7265,2 7122,7 6979,3 6834,9

7 7383,0 7238,2 7093,5 6948,7 6803,9 6659,2 6514,4 6369,6 6224,9 6080,1 5935,3 5790,6 5645,8

1 29,8 30,2 30,6 31 31,4 31,8 32,2 32,6 33 33,4 33,8 34,2 34,6

2 50,37 50,36 50,34 50,33 50,32 50,30 50,29 50,28 50,27 50,25 50,24 50,23 50,21

3 160,53 161,58 162,66 163,77 164,91 166,09 167,30 168,55 169,84 171,17 172,55 173,97 175,44

4 2909,53 2928,60 2948,19 2968,34 2989,07 3010,40 3032,38 3055,03 3078,40 3102,52 3127,43 3153,19 3179,83

5 3,51 3,53 3,56 3,58 3,61 3,63 3,66 3,69 3,72 3,74 3,77 3,81 3,84

6 6689,7 6543,5 6396,3 6248,2 6099,0 5948,7 5797,3 5644,8 5491,1 5336,3 5180,1 5022,7 4864,0

7 5501,1 5356,3 5211,5 5066,8 4922,0 4777,2 4632,5 4487,7 4342,9 4198,2 4053,4 3908,6 3763,9

Продолжение таблицы А.5