Принцип работы

3.2 Принцип работы

Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий патрубок поступает на вход двухступенчатого центробежного нагнетателя, где происходит его сжатие, и выбрасывается через нагнетательный патрубок в магистральный газопровод.

В качестве привода нагнетателя используется стационарный газотурбинный двигатель НК-14СТ авиационного типа, работающий на перекачиваемом газе. Выполнен по двухвальной схеме со свободной силовой турбиной.

Очищенный в воздухоочистительном устройстве агрегата воздух поступает в осевой компрессор двигателя, где он сжимается и поступает в камеру сгорания. Одновременно в камеру сгорания через рабочие форсунки подается топливо (природный газ). Из камеры горячие газы направляются на лопатки турбины компрессора, а затем по газовводу — на силовую турбину.

Мощность турбины компрессора расходуется на вращение самого компрессора и приводов агрегатов, а мощность силовой турбины — на привод ротора нагнетателя и на привод ее агрегатов. Механическая связь между силовой турбиной и ротором нагнетателя осуществляется через полый торсионный вал. Отработанные газы через улитку, выхлопное устройство и шумоглушитель выхлопа выбрасываются в атмосферу. Агрегат снабжен различными вспомогательными системами, обеспечивающими надежность его работы при установке на открытых площадках при температуре окружающего воздуха от 233 К (- 40°С) до 318 К (+45 °С).

4. Автоматизация нагнетателей

4.1 Общие данные

Центробежный нагнетатель Ц6,3Б/56-1,45 оборудован системой автоматик, позволяющей создать систему комплексной автоматизации компрессорной станции с использованием электронно-вычислительной техники, что обеспечивает облегчение в обслуживании газомотокомпрессора во время работы, повышение его надёжности.

Объём автоматизации нагнетателя Ц6,3Б/56-1,45 соответствует высшей (четвёртой классификации) степени.

Система автоматики обеспечивает автоматическое управление нагнетателем с агрегатного и дистанционного щитов, а также контроль, сигнализацию и защиту по рабочим параметрам в процессе работы нагнетателя без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Контрольно-измерительные приборы нагнетателя в основной своей массе входят в состав систем, но существует набор показывающих контрольно-измерительных приборов, которые не входят в состав системы автоматики, по месту установки могут быть разделены на две группы: приборы, установленные на нагнетателе, и приборы, установленные на системах нагнетателя вне его габаритов.

Рассмотрим первую группу. Для контроля давления топливного газа перед газорегулирующим клапаном используется манометр, установленный на трубе подвода топливного газа с пределом измерений от 0 до 10 МПа, класс точности – 2,5.

Давление масла в упорном и опорном подшипниках измеряется тремя манометрами, установленными по правой опоре фундамента, с пределом измерений от 0 до 10 МПа, класс точности – 2,5.

Температура газа на выходе из компрессора замеряется ртутными термометрами, установленными непосредственно на нагнетательном патрубке. Шкала делений от 0 до 100˚С, цена деления - 1˚С.

Температура подшипников измеряется тремя ртутными термометрами со шкалой от 0 до 100˚С и ценой деления в 1˚С.

Осевой сдвиг ротора измеряется с помощью датчика осевого сдвига, установленного с торца компрессора. Частота вращения вала компрессора измеряется и контролируется сигнализатором предельной частоты вращения.

Рассмотрим вторую группу приборов. Давления масла до и после маслоохладителя замеряются двумя манометрами (на каждый маслоохладитель), с пределом измерений 0 ÷ 10 кгс/см2, класс точности – 2,5. Давление газа на входе регулятора давления измеряется одним манометром, с пределом измерений от 0 до 25 кгс/см2, класс точности – 2,5.

4.2 Аварийные остановки со стравливанием и без стравливания

4.2.1 Аварийные остановки без стравливания

1.  Негерметичность ДГ-12

2.  Самопроизвольная перестановка крана 12

3.  Низкое напряжение в сети постоянного тока 220В

4.  Т масла на выходе ПОПН > 80

5.  Т масла на выходе ЗОПН > 80

6.  Т масла Н > 65

7.  Т масла Д > 85

8.  Т газа на выходе Н > 90

9.  Р масла смазки ВС-12 < 0,2

10.  Р масла на выходе ТК < 0,3

11.  Р масла на входе ДГ-12 < 1,5

12.  Р топливного газа < 1

13.  Разрежение во всасывающей камере ВОУ > 0,8

14.  Виброскорость узлов Д > 60

15.  Вибросмещение Н > 80

16.  Нет зажигания

17.  Открытие КПВ 1…5 на режиме

18.  Неоткрытие КПВ 1,5 при НО

19.  Превышение времени работы ВС-12

20.  Частота вращения ВС-12 > 5200

4.2.2 АО со стравливанием

1.  Пожар в отсеке Д, Н, МА,

2.  Помпаж Д

3.  Помпаж Н

4.  Осевой сдвиг ротора Н

5.  Т газа на выходе СТ > 620

6.  Частота вращения ротора СТ > 9000

7.  Низкий уровень масла в МБД < 130

8.  Низкий уровень масла в МБН < 110

9.  Частота вращения ротора СТ > 9000

10.  АО от кнопки

11.  Р масла смазки < 0,08

12.  Δ М-Г < 0,03

13.  Самопроизвольное открытие кранов 1,2,6

4.3 Расчет критических параметров

4.3.1 Расчет критического давления нагнетания.

 МПа; (70)

где  -критическое давление нагнетания,

 -номинальное давление.

4.3.2 Расчет критического давления всасывания.

 Мпа; (71)

где  -критическое давление всасывания,

 -начальное давление.

4.3.3 Расчет критической температуры газа.

 °С; (72)

где  -критическая температура,

 -конечная температура.

Заключение

В работе приведён расчёт Березанской компрессорной станции, оборудованной четырьмя нагнетателями типа Ц6,3Б/56-1,45, один из которых используется как резервный.

По расчётам видно, что мощности установленных газоперекачивающих агрегатов достаточно для нормального функционирования компрессорной станции и выполнения стоящих перед ней задач.

В работе проведены технические расчёты станции, описание эксплуатации станции и системы автоматики.

Благодаря системе автоматизации параметры всех узлов и систем нагнетателя находятся под постоянным контролем вычислительной техники, которая передаёт на экран оператора значения всех контролируемых параметров. Эта система также даёт возможность оператору управлять ГПА находясь на своём рабочем месте за ЭВМ.

Газоперекачивающие агрегаты с системой автоматизации являются более надёжным в работе и при контроле рабочих параметров решением для оснащения газокомпрессорных станций. Эта система облегчает работу обслуживающего персонала, помогает быстрей определить возникающие неисправности, а при необходимости может произвести аварийную остановку ГПА, что делает его работу значительнее безопасней.

Список использованной литературы

1. Черкасский В.М. "Насосы, вентиляторы, компрессоры"- М.: Энергоатомиздат, 1984. – 210с.

2. Страхович К.И., Френель М. И. "Компрессорные машины" –М.: Госиздат, 1961 –301С.

3. Шлипченко З.С. "Насосы, вентиляторы, компрессоры"- Киев: Техника, 1976. – 368с.

4. Шерстюк А.Н. "Насосы, вентиляторы, компрессоры"- М: Высшая школа, 1972. – 344с.