Лабораторна робота № 3 Вивчення конструкцій і принципу роботи нафтогазопромислових компресорів для закачування газу в пласт в системі ппт

Компресорні установки використовуються на нафтових промислах для експлуатації нафтових свердловин компресорним способом, освоювання свердловин, закачування газу в пласт з метою підтримання або відновлення пластового тиску, збору нафтового газу і його перекачування на великі відстані.

До найбільш поширених компресорів, які використовуються на компресорних станціях відносяться газомотокомпресори 10ГКН, МК-8, ДР-12.

Використовуються також відцентрові компресори з електро- або газотурбінним приводом (в основному на компресорних станціях магістральних газопроводів).

У газокомпресорних агрегатів компресор і газовий двигун розміщені на одній станині, а передача потужності від газового двигуна до компресора здійснюється безпосередньо загальним колінчастим валом. Такі агрегати випускаються з горизонтальним одностороннім або опозитним розміщенням компресорних циліндрів та вертикальним або V-подібним розміщенням силових циліндрів.

В таблиці 3.1 наведені основні характеристики силових двигунів газомотокомпресорів, а в таблиці 3.2 основні характеристики деяких модифікацій серійних газомотокомпресорів.

Конструкція двигуна газомотокомпресорів включає остов (кістяк), кривошипно-шатунний механізм, механізм газорозподілу, систему подачі палива, системи регулювання швидкості, запалювання, охолодження, наддуву, мащення та запуску.

Кривошипно – шатунний механізм - загальний для двигуна і компресора, складається із колінчастого вала з противагами, шатунів і поршнів двигуна, шатунів та крейцкопфів компресора. У газомотокомпресорі 10ГКН передбачені поршні продувних насосів.

Механізм газорозподілу призначений для впуску у силові циліндри паливного газу. Складається із розподільного вала з пусковим і паливним кулачками для кожного силового циліндра, приводу розподільного вала від колінчастого вала через ланцюгову передачу, а також газовпускних клапанів розподільного вала, які механічно зв’язані з кулачками.

Система подачі палива призначена для подачі палива в цилін-дри газового двигуна і регулювання його кількості разом із регулятором швидкості, а також підтримування оптимального співвідношення кількості паливного газу і повітря наддуву в усьому діапазоні навантажень газомотокомпресора. Складається із клапана співвідношення суміші паливний газ - повітря для наддуву, газорегулюваль-ного клапана з керуванням від регулятора швидкості, клапанів ручного регулювання і газовпускних клапанів.

Система регулювання швидкості призначена для підтримування постійної швидкості обертання колінчастого вала незалежно від навантаження.

Система запалювання забезпечує запалювання в заданий момент робочого циклу газового двигуна стиснутої газоповітряної суміші. Запалювання здійснюється електричною іскрою, яка проскакує між контактами запалювальної свічки. Газомотокомпресори комплектуються як системою запалювання з низьковольтним магнето, так і безконтактною тиристорною системою запалювання.Для відключення запалювання при неполадках в роботі двигуна передбачені спеціальні автоматичні пристрої.

Таблиця 3.1 - Характеристики основних модифікацій

Найменування	Тип газомотокомпресора
	10ГКН	МК-8	ДР-12
Тип двигуна	Двотактний, простої дії з газотурбінним наддувом		Двотактний, простої дії з газотурбінним наддувом
Розміщення силових циліндрів	V-подібне	вертикальне однорядне	V-подібне
Число циліндрів двигуна	10	8	12
Діаметр циліндра, м	0,355	0,435	0,508
Довжина ходу поршня, м	0,356	0,485	0,508
Номінальна потужність, кВт	1104	2060.8	5520
Номінальна частота обер-тання колінчастого вала, с-1	5,0	5,0	5,5
Максимальний тиск згорання при номінальній потужності, МПа	4,998	4,9	5,88
Ступінь стиску	6,8-7,0	7,5-7,7	8,0
Тиск паливного газу перед двигуном, МПа	0,35-0,4	03-0,4	1,03
Система наддуву	2-х ступінчаста: турбокомпре-сор-продувний насос	одноступін-часта постійного тиску	одноступінчаста постійного тиску
Число турбокомпресорів	2	1	2
Запалювання	із 2-х низько- вольтних магнето на кожний циліндр або безконтактної теристорної системи	електричне, від безкон-тактної тиристорної системи	від електронної системи запалювання із генератором змінного струму
Система охолодження	замкнута двоконтурна, проточна за гарячим циклом
Тиск повітря в системі запуску, МПа	1,7	1,7		1,76-1,86

газомотокомпресорів

Таблиця 3.2 - Характеристики основних модифікацій газомотокомпресорів

Модифікація	Число ступеней стиску	Подача, м3/добу	Тиск, МПа			Маса, т		Габарити, мм
			на вході		на виході			довжи-на		шири-на		висота
1	2	3	4		5	6		7		8		9
10ГКН1 /25-55	1	856000	2,5		5,5	6,5		7750		5400		3435
10ГКН 1/23-45	1	1080000	2,3		4,2	65,6		7750		3400		3435
10ГКН 1/24-38,6	1	200000	2,4		3,86	-		7750		3400		3435
10ГКН1/15-50	1	509040	1,5		5,0	65,5		7750		3400		3435
10ГКН 2/2-25	2	201600	0,2		2,5	73,03		7750		5400		3435
10ГКН2/50-250	2	324000	5,0		25,0	70,0		7750		5800		3435
10ГКН2/50-150	2	561600	5,0		15,0	69,6		7750		5400		3435
10ГКН 3/5-100	3	1872	0,5		10,0	67,9		7750		5400		3435
10ГКН4/2-150	4	132000	0,2		15,0	72,6		7750		5400		3435
Газомотокомпресор типу МК-8
МК8/25-43-56	1	528000		4,3	5,6	126,8	9200		5200		3300
Газомотокомпресор типу ДР-12
ДР-12(35-45)-56	1	8040000 13296000		3,5 4,5	5,6	270,2	10770		10620		5230
ДР-12/(125-150)	2	135000 160000		5,0	12,5 15,0	183,0	10770		10620		5230

Система автоматики призначена для автоматичного контролю, захисту і управління газомотокомпресором. Вона забезпечує автоматичний запуск і завантаження, нормальну і аварійну зупинку та розвантаження, автоматичний захист і сигналізацію згідно робочих параметрів, регулювання продуктивності газомотокомпресора впливом як на регулятор швидкості, так і на регулятори продуктивності в компресорних циліндрах. Крім того, система автоматично регулює подачу паливного газу, тиск повітря і рівень масла в рамі газомотокомпресора.

Система наддуву призначена для подачі повітря з надлишковим тиском в циліндри двигуна, продувки їх від вихлопних газів, утворення газоповітряної суміші підвищеної густини. Складається з турбокомпресора, який приводиться в дію газовою турбіною, що працює на вихлопних газах двигуна. В компресорі 10ГКН передбачені продувні насоси, в яких забезпечується стискання повітря перед подачею його в циліндри двигуна.

Система мащення - змішана, призначена для подачі масла в деталі, що труться. Здійснюється під тиском (циркуляційна система мащення від маслонасоса, система прес-мащення від лубрикатора) і розбризкуванням. Складається із маслонасоса, лубрикатора, фільтрів грубого і тонкого очищення масла та охолоджувача масла. Прес-мащення циліндрів двигуна, компресора і сальників штоків компресорних циліндрів здійснюється за допомогою лубрикаторівплунжер-ного типу. Змащування кривошипно-шатунного механізму здійс-нюється розбризкуванням масла, яке знаходиться в картері газомотокомпресора і від циркуляційної системи мащення під тиском.

Система запуску. Запуск газомотокомпресорів при будь-якому положенні колінчастого вала здійснюється стиснутим повітрям від пускових балонів або за допомогою пускового стартера гвинтового типу, який приводиться в рух стисненим газом. Система запуску стисненим повітрям складається із пускових балонів, головного пускового клапана, розподільчих і пускових клапанів.

Система охолодження. В газомотокомпресорі застосовуються дві системи охолодження. Циліндри двигуна охолоджуються м'якою водою (конденсатом), яка циркулює в замкнутому контурі, а компресорні циліндри і холодильник масла - протічною водою.