Центробежные компрессоры

Компрессор типа 43ГЦ2-100/5-100 (рис. 12.2) предназначен для компримирования нефтяного газа и подачи его в высоко­напорную систему распределения при газлифтной эксплуата­ции скважин. Состоит он из электродвигателя, соединенного через мультипликатор с двумя корпусами сжатия: низкого (КНД) и высокого (КВД) давлений.

Корпус — стальной кованый цилиндр с вертикальным разъ­емом, закрываемый толстостенными крышками. Внутри него расположен аэродинамический узел с ротором неразборного типа, рабочие колеса которого крепятся на валу на горячей по­садке. Для предотвращения утечек газа предусмотрены гид­равлические (масляные) концевые уплотнения. Опоры валов компрессора и мультипликатора — подшипники скольжения.

Техническая характеристика компрессора приведена ниже.

Давление газа на входе в корпус низкого давления, мПа 0,4—0,45

Температура газа на входе в корпус низкого давления, °С 10—40

Давление газа на выходе из корпуса высокого давления, МПа ......................... 11,28

Содержание в газе капельной жидкости, мг/м³, не более 10

Содержание в газе механических примесей размером ча­стиц до 8 мм, мг/м⁸, не более ........... 0,5

Число ступеней компрессора ............. 18

В том числе:

корпус низкого давления ............. 8

корпус высокого давления ............ 10

Диаметр рабочих колес компрессора, мм: ....... 533,4

корпуса низкого давления (8 колес) ........ 419,4

корпуса высокого давления (2 колеса) ....... 381

Номинальное давление в системе смазки, МПа .... 0,137

Давление масла, подаваемого в подшипники, Па ... 10* (2,45—4,9)

Превышение давления масла, подаваемого в концевые уплотнения, над давлением уплотняемого газа, Па ... 10* (3,42—4,9)

Мощность электродвигателя, кВт .......... 6 300

Частота вращения вала электродвигателя, с^-1 .... 50

Напряжение, В .................. 10 000

Габаритные размеры компрессорного агрегата, мм, не более:

длина ...................... 12 700

ширина ...................... 7 200

высота ...................... 3 988

Масса электродвигателя, кг ............. 21 009

Рис. 12.2. Центробежный компрессор 43ГЦ2-100/5-100:

/ — корпус высокого давления; 2 — корпус низкого давления; 3 — мультипликатор; 4 — электродвигатель; 5 — агрегат смазки; 6—блок маслоотводчиков низкого давления; 7 — блок масловодоотводчиков высокого давления; 8 — агрегат уплотнений.

Мультипликатор — одноступенчатый горизонтального типа с эвальвентным зацеплением. Охлаждение сжимаемого газа — воздушное. Охлаждение приводного электродвигателя — антифризом (смесь 60 % триэтиленгликоля с водой) или в летнее время — водой с расходом 0,02 м³/с при давлении 0,294 МПа и темпе­ратуре 30 °С. Система смазки — циркуляционная принудительная со сво­бодным сливом масла в бак. Во избежание износа подшипни­ков и уплотнений во время пуска и остановки в маслосистеме и системе уплотнений предусмотрены рабочие и резервные маслонасосы с приводом от электродвигателей.

В зависимости от молекулярной массы компримируемого нефтяного газа изготавливают пять модификаций компрессо­ров, различающихся зубчатыми парами мультипликатора, обе­спечивающими соответствующую частоту вращения роторов.

В комплект поставки компрессора 43ГЦ2-100/5-ПО входят блоки промежуточного и концевого сепараторов, блоки проме­жуточного и концевого аппаратов воздушного охлаждения масла, арматура, система автоматики и защиты.

Рис. 12.3. Центробежный компрессор 43ЦКО-160/15:

/ — электродвигатель; 2 — мультипликатор; 3 — корпус низкого давления; 4,— корпус высокого давления; 5 — газовая коммуникация; 6 — охладитель газа,; 7 — агрегат сис­темы уплотнений; 8 — агрегат смазки

Система автоматики и КИП обеспечивает дистанционный пуск и останов компрессора; антипомпажную защиту; регули­рование и контроль основных параметров; предупредительную и аварийную сигнализацию; блокировку, разрешающую пуск компрессора после выполнения всех предпусковых операций; отключение компрессора при аварийных режимах.

Компрессор типа 43ЦКО-160/15 (рис. 12.3)—центробежная двухкорпусная восьмиступенчатая машина, предназначенная для компримирования углеводородных газов в газофракциони-рующих установках. Компрессор состоит из мультипликатора, электродвигателя, агрегатов систем смазки, КИП и автома­тики, регулирующей и запорной арматуры.

Основная техническая его характеристика приведена ниже.

Подача, м³/с .................... 2,67

Абсолютное давление, МПа:

на входе в компрессор .............. 0,1

на выходе из компрессора ............ 1.47

Температура газа, °С: /

на входе в компрессор .............. 40

на выходе из компрессора ............ 170

Мощность на валу компрессора, кВт ........ 1250

Частота вращения ротора, с"¹ ........... 166,7

Мощность электродвигателя, кВт .......... 1600

Частота вращения вала электродвигателя, с"¹ .... 50

Напряжение, В .................. 6000

Габаритные размеры, мм .............. 11023X6140X5470

Масса, кг ..................... г • 45000

Корпуса с горизонтальным разъемом, состоят из цилиндра, ротора, пакета закладных деталей, подшипниковых камер, подшипников и фундаментных плит.

Роторы — неразборного типа. Рабочие колеса, изготовлен­ные из высокопрочных и легированных сталей, закреплены на валу на .горячей посадке. В данной конструкции компрессора применены масляные концевые уплотнения вала.

Мультипликатор—горизонтального типа с одноступенчатой зубчатой парой. Опоры валов мультипликатора и компрес­сора — подшипники скольжения.

Система смазки —циркуляционная, принудительная со сво­бодным сливом масла в бак. Для обеспечения нормальной ра­боты подшипников компрессора в этой системе предусмотрен резервный (пусковой) масляный насос, включающийся в том случае, когда основной насос не обеспечивает требуемого дав­ления масла.

Система КИП и А предусмотрена для обеспечения дистан­ционного пуска и останова; антипомпажной защиты; поддер­жания заданного давления нагнетания дросселированием и перепуском части газа с нагнетания на всасывание (в атмо­сферу); изменения и дистанционного контроля основных пара­метров; ; предупредительной аварийной сигнализации; блоки­ровки, разрешающей пуск компрессора после выполнения всех предпусковых операций; отключения компрессора при аварий­ных режимах.

Монтаж компрессорного агрегата осуществляется на двух уровнях: вспомогательное оборудование, система смазки и об­водной охладитель размещены на нулевой отметке и на пло­щадках обслуживания; корпуса компрессора, мультипликатор и электродвигатель — на втором этаже фундамента.

В газе не должно содержаться капельной влаги и жидких

фракций.

Запыленность газа при 20 °С и 0,101 МПа не должна пре­вышать 0,5 мг/м³.

Ниже приведена техническая характеристика компрессоров.

К-380-103-1 К-890-Ш-1

Подача по сухому газу при 20 °С и

0,101 МПа, м³/с ........... 10,67 20,4

Объемная подача по влажному газу,

от­несенная к начальным условиям, м³/с 5,75 13,4

Давление газа, конечное на выходе из

корпуса высокого давления, Мпа 3,82 3,63

Температура газа

на выходе из корпуса высокого давления, °С .....155 200

Давление газа, начальное

на входе в кор­пус низкого давления, МПа ..... 0,186 0,157

Температура газа, начальная на входе

в корпус низкого давления, °С . . . 15 15

Относительная влажность газа, % 100 100

Плотность сухого газа при 20 °С и

0,101 МПа, кг/м³ .......... 0,913 0,857—0,98

0,98—1,12

Мощность, потребляемая компрессором,

кВт ................ 5300 11 500

Частота вращения роторов, с^-1:

корпуса низкого давления ..... 135 101,3/93,9

корпуса высокого давления .... 290,75 179,4/166,3

Масса компрессора

(без главного элек­тродвигателя), т. .......... 37 120,7

Масса, кг: корпуса низкого давления ..... 9,2 36

корпуса высокого давления .... 4,1 12

Масса главного электродвигателя, т 21,6 29,5

Компрессор типа К-380-103-1 — двухкорпусный, десятисту-пенчатый. В корпусе низкого давления и в корпусе высокого давления расположено по пять ступеней сжатия. Между этими корпусами установлен промежуточный газоохладитель, соеди­ненный с корпусами перепускными трубопроводами. Привод осуществляется от синхронного электродвигателя типа СТДП-6300-2У4 с помощью редуктора, повышающего частоту враще­ния до 135 с-¹ с корпусом низкого давления. Кроме того, пре­дусмотрен второй редуктор, обеспечивающий повышение ча­стоты вращения до 290, 75 с^-1.

Маслосистема — открытая, циркуляционная, обеспечивает подачу масла к подшипникам корпусов компрессора, редукто­ров и электродвигателя на зубчатые передачи редукторов, на зубчатые соединительные муфты и в узлы защиты компрессо­ров. В комплект этой системы также входят маслоохладители с фильтрами тонкой очистки, масляный бак с фильтрами, по­плавковая камера с эжектором, газоотделители и маслопро­воды с арматурой.

Подача масла осуществляется главным масляным насосом, установленным на первом редукторе и приводящимся в дей­ствие от его вала. Привод пускового и резервного маслонасосов — от асинхронных двигателей.

Система управления, защиты, контроля и сигнализации со­стоит из щита, на котором размещено дистанционное управле­ние операциями пуска и остановки агрегата, аварийной и пре­дупредительной сигнализации, датчиков параметров для конт­роля температуры и давления на входе и выходе из компрес­сора, подачи компрессора.

Кроме того, в состав этой системы входят устройства авто­матической защиты от помпажа (автоматическим выпуском избыточного количества газа на факел); обратного потока газа из сети в компрессор (установкой обратного клапана на нагне­тательном трубопроводе) и осевого сдвига роторов корпусов сверх допустимого значения; повышение температуры вклады­шей подшипников агрегата сверх допустимой; понижения дав­ления масла в системе смазки подшипников агрегата ниже допустимой величины; понижения давления газа на входе в компрессор ниже допустимого значения; повышения давле­ния газа на выходе из компрессора свыше 4,5 МПа (установ­кой предохранительного клапана на нагнетательной .линии компрессора).

Компрессор типа К-890-121-1—двухкорпусный, двенадцатиступенчатый с шестью ступенями сжатия в каждом корпусе и с промежуточным охлаждением между корпусами.

Электродвигатель привода соединен через редуктор с кор­пусом низкого давления, который, в свою очередь, с помощью второго редуктора соединен с корпусом высокого давления. Предусмотренное в зависимости от изменения плотности газа изменение частоты вращения роторов осуществляется путем замены зубчатой передачи первого редуктора.

Компрессор поставляют в виде следующих укрупненных блоков:

блока, включающего корпус низкого давления, первый по­вышающий редуктор и фильтр тонкой очистки, смонтирован­ные на общей фундаментной раме;

блока, включающего корпус высокого давления, второй по­вышающий редуктор и фильтр тонкой очистки, смонтирован­ные на общей фундаментной раме;

блока маслоснабжения, состоящего из смазочного бака, маслоохладителей с фильтрами, пусковых смазочных насосов, поплавковых камер, эжектора, гидрозатвора и трубопроводов с арматурой.

Маслосистема — принудительная циркуляционная, обеспе­чивает подачу масла к подшипникам корпусов компрессора, редукторов и приводного электродвигателя, на зубчатые передачи редукторов, зубчатые муфты, в узлы защиты и тор­цовые уплотнения.

Конструктивное исполнение привода главного смазочного насоса аналогично приводу компрессора К.-380-103-1. Также предусмотрены два пусковых смазочных насоса с приводом от асинхронных двигателей.

Концевые уплотнения торцового типа установлены на. кон­цах валов между подшипниками в проточной частью корпусов компрессора. Надежная работа уплотнения обеспечивается по­дачей уплотнительного масла под давлением 0,198—0,226 МПа. Уплотнительное масло .проходит через концевые уплотнения и поплавковые камеры, а затем через газоотделитель возвраща­ется в маслобак.

Система КИП и автоматики в целом аналогична системе автоматики компрессора К-380-103-1. Она отличается только наличием местного щита с приборами для пуска и останова агрегата, размещаемого непосредственно у компрессора,, и ав­томатической защиты компрессора при повышении вибрации валов роторов корпусов низкого и высокого давления свыше допустимого значения.