Тема 4.3 Конструкция центробежных нагнетателей

Студент должен:

знать: конструкцию нагнетателей и их сис- уметь: определять основные узлы и детали темы (схемы и оборудование) нагнетателя, давать их характеристи-

ку; чертить и читать схемы систем; производить расчет рабочего колеса нагнетателя

Классификация и сравнительная характеристика центробежных нагнетателей. Конструкция различных типов центробежных нагнетателей.

Системы центробежного нагнетателя: смазки, уплотнения, КИП. Схемы систем. При­меняемое оборудование.

Расчет рабочего колеса центробежного нагнетателя.

Практическое занятие №6

Изучение конструкции нагнетателей.

Литература. [3], стр.14-19, 60-68; [6], стр.179-192; Ревзин Б.С., Ларионов И.Д. Газотур-бинные установки с нагнетателями для транспорта газа. Справочное пособие. — М.: Недра, 1991, стр.212-245

Методические указания

Центробежный нагнетатель представляет собой центробежный компрессор одно- или двухступенчатого сжатия, высокой подачи (до 50 млн. м /сут.) и со степенью повышения давления 1,22 - 1,25 - для одноступенчатого и 1,45 - 1,5 - для двухступенчатого. Односту­пенчатый центробежный нагнетатель состоит из литого разъемного корпуса, внутри которо­го расположен направляющий

аппарат «улитка». Внутри направляющего аппарата вращается ротор - рабочее колесо, насаженное консольно на вал. Подвод газа к рабочему колесу осу­ществляют по оси ротора (осевой подвод) или тангенциально (по касательной к периферий­ной поверхности рабочего колеса). Газ, попадая на лопатки рабочего колеса, отбрасывается в периферийное пространство, сжимается и выталкивается через нагнетательный коллектор. Двухступенчатый нагнетатель отличается тем, что он имеет ступени сжатия, соединенные последовательно, каждая ступень сжатия состоит из направляющего аппарата «улитки» и ро­тора. Оба рабочих колеса расположены на одном валу.

Выпускают ряд высокоэкономичных нагнетателей с осевым и тангенциальным подводом газа.

Характерная особенность большей части конструкций одноступенчатых нагнетателей - бочкообразный корпус без горизонтального разъема с глухой торцовой крышкой и ротор с консольным расположением рабочего колеса. Преимущества такой конструкции - сравни­ тельно небольшой объем сборочно-разборочных работ при ремонтах нагнетателя и потреб­ ность уплотнения вала только с одной стороны. Двухступенчатые нагнетатели выпускают большей частью тоже в бочкообразном корпусе с одним или двумя вертикальными разъема­ ми, но с межопорным ротором. При этом на торцевых крышках размещают корпуса подшип­ ников и уплотнений. Во всех случаях обеспечиваются необходимая жесткость опор и доступ к подшипникам без вскрытия газовой полости. Горизонтальных разъемов основного корпуса стремятся избежать также из-за трудности надежного уплотнения, особенно при аварийных ситуациях, а также из-за сложности размещения подводящего и отводящего патрубков при большом объемном расходе. Корпуса выполняют массивными, с толстыми стенками как из- за высокого внутреннего давления, так и для увеличения жесткости при восприятии усилий от присоединяемых труб обвязки. Используют литые, сварно-литые и сварно-кованые конст­ рукции.

На компрессорных станциях магистральных газопроводов применяются нагнетатели ти­пов 370-18, Н-16-76-1,45, Н-300-1,23, НГ-280-9, НЦ-16/76, 235-21, 280-12-2 и другие.

Конструкция нагнетателей разработана таким образом, что единственным местом, где может происходить утечка газа из нагнетателя, является опорный подшипник. Для того, что­бы не допустить утечки газа, в подшипнике предусмотрено устройство масляного уплотне­ния. В основу автоматического регулирования системы уплотнения положен принцип гид­равлического затвора, поддерживающего постоянное давление масла, превышающее давле­ние перекачиваемого газа на 0,05 – 0.3 МПа.

Система масляного уплотнения и система смазки образуют общую систему маслоснаб-жения нагнетателя. Эта система включает в себя винтовой, зубчатые'(пусковой и резервный) и центробежный масляные насосы, систему маслопроводов, масляный бак, маслоохладители, инжекторы, редукционные и предохранительные клапаны, фильтры, аккумуляторы масла.

Нагнетатели имеют защиту от попадания в зону неустойчивой работы - зону помпажа, от превышения допустимой частоты вращения, прекращения подачи масла на подшипники, чрезмерного осевого сдвига роторов турбины и нагнетателя, повышенной вибрации агрегата, а также по ряду, других параметров, зависящих от конструкции агрегата и конкретных усло­ вий эксплуатации.

Системы защиты воздействуют, как правило, на предупреждающую сигнализацию. Сиc- . тема защиты, вызывающая отключение агрегата, должна иметь в своем составе орган, осу­ществляющий отключение с заданным быстродействием

Методические указания к выполнению расчета рабочего колеса центробежного нагнета­теля приводятся в учебном пособии Машины и оборудование газонефтепроводов