3.2. Система змащування і ущільнення нагнітача.
Система змащування і ущільнення нагнітача (СЗУН) забезпечує подачу масла на змащування вузлів тертя нагнітача, створення масляного затвору вздовж валу робочого колеса нагнітача для герметизації внутрішньої порожнини нагнітача а також до елементів захисту і управління роботою нагнітача.
СЗУН включає наступні основні агрегати (рис. 2): навісний масляний насос нагнітача НМНН (лопатевий, відцентровий) з приводом від коробки приводів; електропровідний масляний насос нагнітача ЕМНН; навісний масляний насос ущільнень нагнітача НМНУ (об’ємний, гвинтовий з запобіжним клапаном) з приводом від коробки приводів; електропровідний масляний насос ущільнень ЕМНУ (об’ємний, гвинтовий з запобіжним клапаном); апарат повітряного охолоджування АПО масла; акумулятор масла; витратний масляний бак; регулятори перепаду тиску; поплавкові камери; клапан постійного тиску; масляні і захисні фільтри; інжектори; прилади контролю і захисту; газовіддільник; система трубопроводів.
Рис.3.2. Схема системи змащування та ущільнення нагнітача
Перед пуском двигуна запускається в роботу відцентровий електронасос ЕМНН 5. Частина масла в нагнітальній лінії ЕМНН 5 перенаправляється через інжектор 14 на всмоктувальну лінію насоса. Інжектор 14 підтягує масло на всмоктування навісного масляного насосу нагнітача НМНН 6 для прискорення включення в роботу навісного насосу, який розташований вище за рівень масла в маслобаці. Масло від відцентрових насосів поступає до здвоєного зворотного клапана 4, який пропускає в нагнітальну магістраль масло від насоса, який розвиває в даний момент більший напір. Далі масло поступає в систему автоматичного регулювання двигуна (див. рис. 3.2. САР), до клапана управління муфтою включення пускової турбіни 15, на сопло інжектора 14, до клапана постійного тиску 3. За клапаном масло охолоджується в апараті повітряного охолоджування і очищається фільтрами 1 і 2. Далі масло роздієються на два напрямки: поступає до підшипника і напівмуфти нагнітача та на вхід гвинтових насосів 7 і 8 системи ущільнення нагнітача.
Після гвинтових насосів масло розподіляється в двох напрямках:
через акумулятор 16 поступає в ущільнюючі камери нагнітача;
подається на регулятор перепаду тиску РПТ 11.
Акумулятор являє собою ресивер, частково заповнений маслом і служить джерелом масла при аварійному виході з ладу насосів системи змащування або ущільнення нагнітача. В аварійному випадку масло з акумулятора подається до того моменту, поки нагнітач не буде відсічений від джерела поступання технологічного газу і газ з контуру нагнітача не буде стравлений (протягом приблизно 5 хвилин). При нормальній роботі системи ущільнення масло проходить через акумулятор транзитом.
Ущільнюючі камери являють собою гідравлічні затвори (порожнини) у яких масло знаходиться під тиском, який є більшим від тиску газу в нагнітачі. Ущільнюючі камери обмежані як зі сторони газу, так і зі сторони повітря, торцевими ущільненнями. Гідрозатвор не допускає контакту повітря з газом, таким чином виключаючи імовірність потрапляння газу в компресорний цех через негерметичність торцевих ущільнень. Газ зі всмоктувального апарату відбирається на регулятор перепаду тиску, який автоматично підтримує заданий перепад тиску між газом та маслом в ущільнювальних камерах. Якщо перепад тису є завеликим, регулятор автоматично скидає частину масла з нагнітальної лінії гвинтових насосів у систему змащування нагнітача (рис. 3.2).
Оскільки через недосконалу герметичність торцевих ущільнень масло контактує з природним газом, масло насичується газом. Тому після ущільнюючих камер масло-газова суміш відводиться в поплавкові камери 12, де відбувається відділення газу від масла. Після цього масло направляється у газовіддільник 10, в якому відбувається остаточне відділення газу від масла. Для поліпшення зливу масла в газовіддільник на режимі холостого ходу служить відсмоктувальний пристрій 13.
У газовіддільник зливається також масло з опор нагнітача. Газ з поплавкових камер відводиться у всмоктувальний патрубок нагнітача. Регулятори перепаду тиску (див. рис.3.2. РПД) підтримують тиск масла в магістралі високого тиску на 1,5 - 3,0 кгс/см кв. вище за тиск газу на всмоктуванню нагнітача, скидаючи частину масла в лінію подачі масла змащування.
З газовіддільника, сполучної муфти нагнітача, клапанів 3 і 15, ущільнень насосів масло зливається в маслобак.
При запуску ГПА вступають в роботу електронасоси 5 і 7, при зростанні оборотів осьового компресора двигуна підвищується тиск за навісним відцентровим насосом 6, а гвинтовий навісний насос 8 починає подавати масло паралельно з електричним гвинтовим насосом 7. Коли тиск за насосом 6 перевищує тиск за електронасосом 5, здвоєний зворотній клапан 4 перекриває подачу масла від електронасоса і відкриває прохід масла від насоса 6. Досягнувши тиску за насосом 6 (тиск масла автоматики) 14 кгс/см кв. електронасоси 5 і 7 відключаються. При зупинці ГПА послідовність виключення насосів виконується в зворотному порядку.
У разі зупинки або виходу з ладу насосів ущільнення, масло до ущільнення нагнітача підводиться з акумулятора 16 (протягом приблизно 5 хвилин), забезпечуючи підпір ущільнень на час відключення нагнітача від газопроводу, стравлювання газу і вибігання ротора. До заповнення нагнітача газом насоси ущільнення заповнюють акумулятор маслом, витісняючи повітря (газ) через зворотні клапани в поплавкові камери 12. Після заповнення акумулятора маслом зворотні клапани закриваються і тиск масла що подається в ущільнення починає рости. При перевищенні тиску масла над газом на 1,5 - 3,0 кгс/см кв. вступають в роботу регулятори перепаду тиску 11 припиняючи зростання тиску масла. При заповненні нагнітача газом в ущільнюючих камерах підвищується тиск, який через поплавцеві камери передається на регулятор перепаду тиску (РПД) 11, і вони підтримують заданий перепад тиску прикриваючи злив масла через себе.
При падінні перепаду масло-газ до 0,5 кгс/см кв. реле перепаду видає команду на аварійну зупинку ГПА.
СЗУН обладнана приладами контролю температур і тиску.