2.2 Турбокомпрессоры

Общие сведения о турбокомпрессорах.

Конструкция центробежного компрессора.

Лопастные компрессоры подобны по принципу действия лопаст­ным насосам, в которых повышение давления воздуха или газа осно­вано на принципе сообщения им большой скорости, преобразуемой затем в давление.

Область применения турбокомпрессоров - это низкие и средние давления и большие производительности. Здесь также применяются центробежные и осевые типы лопастных машин. Лопастные комп­рессоры бывают одноступенчатые и многоступенчатые.

Как и во всякой центробежной машине, основной частью их яв­ляются рабочие колеса, при помощи которых передается энергия от двигателя к сжимаемому газу.

Уравнение для определения теоретического напора, создаваемо­го колесом центробежного насоса (1.18) справедливо и при расчете центробежных компрессорных машин.

Рабочее колесо центробежной машины сообщает протекающему газу тем больший напор, чем больше будет окружная скорость на выходе из колеса. На величину окружной скорости накладывает ог­раничение прочность колеса. В настоящее время при выполнении колес из легированной стали в одном колесе можно получить степень сжатия ξ = 1,25...1,5. Если требуется получить большие степени сжатия, то сжатие газа осуществляется последовательно в нескольких колесах. Скорость газа при выходе его из рабочего колеса велика и достигает 160...170 м/с, т.е. газ обладает большой кинетической энергией.

Для преобразования кинетической энергии газа в давление в неподвижном корпусе турбомашины обычно предусматривают направляющий аппарат, реже безлопаточный диффузор, в котором скорость газа уменьшается и увеличивается его напор.

Компрессор типа 43ГЦ2-100/5-100 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 кованный 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.

Рисунок 2.6 - Турбокомпрессор:

а - продольный разрез; б - установка на фундаменте; 1 - компрессор;

2 - мультипликатор; 3 - электродвигатель; 4 - фундамент; 5 - маслобак;

6 - внутренняя газовая коммуникация

Мультипликатор - одноступенчатый горизонтального типа с эвольвентным 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 в 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.