3.3.4. Компоновка компрессорных цехов

При традиционном исполнении компрессорных цехов обычно принимают одно-рядную установку агрегатов с расстоянием меж­ду ними от 12 до 18 м. Поршневые ГПА обычно располагают на ну­левой отметке, а газотурбинные, в зависимости от типа ГПА, — либо на нулевой отметке, либо на отметке +4,8 м (5,2 м). Здания поршневых ГПА, как правило, однопролетные (ширина пролета 12м), конструкция зданий для газотурбинных и электропривод­ных ГПА во многом зависит от типа применяемого привода, одна­ко общим для них является наличие в компрессорных цехах двух залов: машинного и нагнетатель-ного. Ширина первого колеблется от 12 до 24 м, второй имеет ширину 6 м. Машинный зал отнесен по противопожарным нормам к категории Г, это означает, что разре­шается уста-новка всего оборудования в нормальном исполнении. Помещения, в которых размещают нагнетатели, относят к катего­рии А, поэтому электрооборудование должно иметь взрыво-безопасное исполнение.

Различие категорийности помещений и предопределяет реше­ние компрессорного цеха в два пролета с разделительной непро­ницаемой стеной между залами. В месте прохо-да через раздели­тельную стенку промежуточного вала привода нагнетателя делают уплот-нение, защищающее машинный зал от проникновения при­родного газа из зала нагнета-телей.

Газотурбинные установки, у которых выносная камера сгора­ния расположена под агрегатом, а выхлопные патрубки направле­ны вниз, устанавливают на высоких рамных фундаментах, сход­ных с фундаментами паровых турбин. Из работающих ГТУ к ним отно-сят регенеративную ГТК-10-4. У большей части современных ГТУ выходной патрубок направлен вверх или вбок, что позволяет выполнять фундамент для всего ГГПА в виде подушки из монолит­ного или сборного железобетона. Фундаментную подушку заглубля-ют в грунт на глубину 1,5 — 2 м. При монолитном фундаменте не­избежен большой объем "мокрых" работ. Сборные фундаменты раньше состояли из набора блоков, чаще соединяе-мых с помощью сварки закладных деталей. Более современные фундаменты изготавлива-ют из облегченных конструкций. Часто фундаменты вы­полняют свайными.

Современные ГГПА выполнены в виде блочных конструкций, т е. состоящими из отдельных поставочных блоков, полностью законченных изготовлением. Наиболее распространено деление на блоки: блок ГТУ на раме-маслобаке (или рамах); блок нагнетателя на раме; блок воздухоподготовительных устройств; блок воздушного охлаж-дения масла (или промежуточного теплоносителя); I блок систем автоматического управ-ления и регулирования. Для I установки ГГПА необходимы воздухоподводящие и газоот-водящие устройства (элементы тракта). В регенеративные ГТУ допол­нительно включают блоки воздухоподогревателей и горячие воз­духоводы. Блоки должны поступать на мон-таж полностью испы­танными на стендах завода-изготовителя и законсервированными таким образом, чтобы после проведения монтажа ГПА можно I было приступить к пуско-наладочным работам без разборки блоков.

Преимущество крупных блоков — меньший объем работ по монтажу ГПА и сокращение сроков сооружения КС.

Преимущества установки нагнетателя на отдельной раме — возможность выполне-ния ее более жесткой для восприятия уси­лий от труб с минимальными деформациями, а также возможность компоновки в ней маслонасосов системы уплотнений нагнетателя.

Блок воздухоподготовительных устройств обычно включает инертные фильтры для сепарации крупных частиц, фильтры тонкой очистки, панели шумоглушения, проти-вооблединительное ус­тройство, иногда — систему для увлажнения и охлаждения возду­ха в жаркое время года. Обычно его устанавливают с максималь­ным возвышением над поверхностью земли.

Блок воздушного охладителя масла (или промежуточного теплоносителя) монтируют на легком фундаменте. Он содержит, кроме АВО, вентиляторы с электро-двигателями и редукторами, жалюзи, подогреватели масла, трубопроводную обвязку. Системы автоматического управления и регулирования (САУ и САР) обычно размещают не только в отдельном блок-боксе I и на главном щите управления, но также и на опор-ных рамах I и специальных сборках. Должно быть предусмотрено простое соединение отдельных составных частей САУ и САР. В связи с приспособлением большинства совре-менных ГТУ для установки на нулевую отметку представилась возможность найти новые объемно-планировочные решения размещения основного оборудования КС. Рассмотрим компоновочные реше­ния для эксплуатируемых в настоящее время ГПА.

Газоперекачивающий агрегат ГПУ-10 является блочно-контейнерным агрегатом, и его размещают в индивидуальном легко­сборном укрытии, где располагают несущие конс-трукции для крепления воздухозаборной и выхлопной шахт, а также раздели­тельную перегородку между блоками двигателя ДР-59Л и нагнета­теля 370-18-1 (235-21-1).

В состав газоперекачивающей установки входят: газоперека­чивающий агрегат ГПУ-10 с кузовом блок-двигателя; воздухоочи­стительные устройства; шахты воздухоза-бора с системой шумоглушения, забора охлаждающего воздуха, выхлопа с системой шумоглушения.

Газоперекачивающий агрегат ГПУ-10 (рис. 3.15) состоит из на­гнетателя, имеющего раму-маслобак, блока защитных устройств и блока двигателя ДР-59Л с необходимыми для его работы агрега­тами, закрытыми кузовом. Вал двигателя соединяют с валом на­гнетателя с помощью эластичной трансмиссии (рессоры).

Газотурбинная установка ГТН-16 представляет собой беспод­вальную газовую тур-бину, установленную на одной раме с нагне­тателем. Конструкция ее предусматривает монтаж блоками без разборки и ревизии (рис. 3.16).

Рис. 3.15. Общий вид газоперекачивающего агрегата ГПУ-10:

1 — газоперекачивающий агрегат ГПА-10 с кузовом блока двигателя; 2 — воздухо-очистительное устройство; 3 — шахта воздухозабора с системой шумоглушения; 4 — шахта забора охлаждающего воздуха; 5 — шахта выхло­па с системой шумоглушения;

6 — рессора; 7 — нагнетатель

Блочный агрегат скомпонован в индивидуальном здании. Сте­ны и покрытие индивидуального здания изнутри облицованы дос­таточно толстым слоем звукопоглощающего материала для исклю­чения эффекта реверберации и снижения уровня шума.

В комплект поставки агрегата входят: основной блок газоперекачивающего агре-гата (газотурбинная установка в сборе на раме-маслобаке; вспомогательное оборудование, монтируемое на КС (трубопроводы систем масла, топлива и воздуха, фильтр тонкой очистки масла); компенсаторы, шкаф датчиков, панель маномет­ров, инструмент и мон-тажные приспособления; комплект запас­ных частей, а также система централизованного контроля и управ­ления, воздушные охладители масла и комплексное воздухоочисти-тельное устройство (КВОУ).

Рис. 3.16. Компоновка ГПАТМЗ ГТН-16 в индивидуальном здании:

1 — вход воздуха на основном режиме работы; 2 — вход воздуха при переры­ве в подаче электроэнергии; 3 — АВО масла; 4 — воздухоочистительное ус­тройство; 5,6 — помещения для ПТУ и нагнетателя; 7 — дымовая труба; 8 — фильтры тонкой очистки масла; 9 — электросиловые щиты

Блочный бесподвальный автоматизированный агрегат ГТН-25/76 устанавливают в индивидуальном укрытии. Компоновка оборудования представлена на рис. 3.17.

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16 блочно-контейнерного типа. Представляет собой бесподвальный автоматизированный агрегат, рассчитанный на работу в различных климатических рай­онах. Все оборудование ГПА-Ц-16 размещено в отдельных транспор-табельных блоках (рис. 3.18).

На рис. 3.19. представлена компоновка ГПА типа ГТН-25 ИМ в индивидуальном здании. При применении в ГПА взрывозащищенного электрооборудования целесообразно устанавливать ГТУ и центробежный нагнетатель в общем помещении, что в сочетании с боковым выхлопом позволяет использовать для них одну общую кран-балку.

Рис. 3.17. Общий вид (а) и план (б) газоперекачивающего агрегата ГТН-25/76:

1 — блок нагнетателя; 2 — блок турбогруппы; 3 — легкосборное укрытие для газоперекачивающего агрегата ГТН-25/76

Рис. 3.18. Компоновка газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16:

1 — блок маслоохладителей; 2 — камера всасывания; 3 — блок маслоохлади­телей; 4, 5 — шумоглушители выхлопа; 6 — воздухоочистительное устрой­ство (ВОУ); 7 — диффузор; 8 — блок турбоагрегата; 9 — опора выхлопной шахты; 10 — блок вентиляции; 11 — блок КИП; 12 — блок автоматики; 13 — блок маслоагрегатов; 14 — шумоглушители камеры всасывания; 15, 16 — промежуточные блоки

Рис. 3.19. Компоновка ГПА типа ГТК-25 ИМ:

1 — воздухозаборная камера; 2 — вход воздуха в систему вентиляции кон­тейнера; 3 — вытяжной вентилятор; 4 — кран-балка; 5 — бак уплотнительного масла; 6 — центробежный нагнетатель; 7 — контейнер газовой турбины; 8 — контейнер вспомога-тельного оборудования; 9 — регулирующий клапан антиобледенительной системы; 10 — коллектор антиобледенительной сис­темы; 11 — блок-бокс системы вентиляции и обог-рева здания укрытия; 12 — блок вентилятора системы вентиляции контейнеров; 13—трубопроводы си­стемы вентиляции; 14—дополнительный бак очистки уплотнительного мас­ла; 15 — выхлопная труба; 16 — утилизатор; 17 — блок насосов и вентилято­ров системы охлаждения смазочного масла; 18 — блок насосов для подачи и слива масла из маслобака турбины

ГТУ стационарного типа, конструкция которой разработана фирмой "Дженерал Электрик" (США), заключена в контейнер и расположена на двух рамах, установленных на нулевой отметке. Контейнер оснащен индивидуальной системой вентиляции, обо­грева и пожаротушения и разделен на отсеки турбогруппы и вспо­могательного оборудования. В воздухозаборной камере (ВЗК) ус­тановлены двухступенчатая система очистки воздуха и обводные клапаны на случай повышения гидравлического сопротивления этой системы. Очистка воздуха происходит вначале в инерцион­ных фильтрах с отсосом пыли при помощи двух вентиляторов, затем в съемных кассетных фильтроэлементах. Для предот-враще­ния повреждения кассетных фильтров перепадом давления при загрязнении их с возрастанием гидравлического сопротивления до 100 Па система защиты подает сигнал, после чего открываются люки обводной линии.

В противообледенительной системе предусмотрена подача го­рячего воздуха после десятой ступени компрессора непосред­ственно на вход ВЗК перед инерционными фильтрами. Для конт­роля за необходимостью включения системы имеются как датчики температуры, так и датчики влажности окружающего воздуха.

На выпускной линии смонтирован утилизатор, использующий теплоту уходящих газов для подогрева воды в отопительной систе­ме. Над утилизатором — обводной канал, позволяющий с помо­щью жалюзи перепускать горячие газы мимо теплообменника.

В передней части контейнера (отсек вспомогательного обору­дования), который имеет длину около 6,5 м, установлены: зубча­тый редуктор, электрогенератор для собст-венных нужд, пусковой турбодетандер, масляные насосы с электродвигателями, клапаны топливной системы, небольшие местные щиты с измерительными приборами, позволяю-щие вести наладочные работы. Опорная рама в этом отсеке одновременно служит и мас-ляным баком, в ней смонтированы охладители масла, фильтры и другое вспомогатель­ное оборудование.

Контейнер имеет систему принудительной вентиляции, воз­дух для которой отби-рается из всасывающего тракта компрессора после фильтров второй ступени. Для обог-рева контейнера в зим­нее время используют электрические калориферы (при неработа­ющей ГТУ). Для отопления и вентиляции всего здания существует самостоятельная сис-тема, в которую входит специальный бокс с водяным калорифером, приточные и вытяж-ные вентиляторы.

Защита ГПА от пожара в пределах контейнера осуществляется с помощью специ-альной автоматизированной системы, использу­ющей углекислоту в баллонах. Для защиты от пожара в здании имеется специальная противопожарная система, в которой ис­пользуют газ условного названия "Талон", малоопасный для персо­нала и высокоэффективный в гашении пламени.

Масло охлаждают с помощью промежуточного теплоносите­ля. В летнее время это вода, зимой — незамерзающая смесь воды и этиленгликоля. Для охлаждения промежу-точного теплоносителя установлены два специальных, отличающихся увеличенной дли­ной труб и большой толщиной (высотой) трубных пучка.

В здании ГПА под перекрытием установлен бачок-аккумуля­тор масла для смазки подшипников в случае останова без штатно­го маслоснабжения. Площадь здания доста-точна для проведения среднего и капитального ремонта ГПА.