2.1. «Мұнай және газ кәсіпшілігінде қолданылатын табиғи газдың ота-ның

типтері»

ОТА-дың типтері және сипаттамалары.

Табиғи газдың ОТА-ры – қалақты компрессорлы машиналар қысымның сығылу дәрежесінің қатынасы Е_айд = Р_шығ/Р_кір =1,25…1,5 және сығу процесінде табиғи газды салқындатушы арнаулы құрылғылар болмайтын. Газды құбырлы тасымалдау үшін, осьті және тангенцалды табиғи газды беретін ОТГА-агрегаттар қолданылады.

Е_айд = 1,2…1,4 болғанда табиғи газдың ГА-ары бірсатылық болып келеді, Е_айд>1,4–да екісатылық ал үлкен сығылу дәрежесінде үшсатылық немесе көп сатылық болады. Магистральды газқұбырларының трассадағы орнатылған тізбектілі КС-да сығылу дәрежесі E_kc=1,3…1,6. Отандық магистральды газқұбырларында көбірек тараған E_kc=1,4…1,45. Осындай үлкен арынды қамтмасыздандыру үшін бір сатылы екі тізбектіліп қосылған ГА-тары немесе екі сатылы параллельді қосылғандар қолданылады.

Магистральды газқұбырлары үшін стандарттық қысымдар 7,5 және 5,5 МПа болып есептеледі. Сондай-ақ бастылы магистральды газқұбырларында (сығымдаушы КС) табиғи газ айдағыштарының қысымы 4, 1, 2, 4 МПа-дан аз болмауы керек. Біздің елдің газқұбырларында негізінде қолданылатын ГА-тар Неваның машина жасау заводының (НМЗ), Свердловскінің (Екатиренбургтың) турбомоторлы заводының (ТМЗ), Сумскінің машина жасау өндірісінің бірлестігінің (МӨБ) ГА-тары.

Бірінші ГА-тар (НМЗ) болған ГА-тар 280 типті электрқозғалтқышты және ГТҚ-лы жетектілі 4000 кВт қуатты.

Газ құбырларында кең қолданылатын айдағыштар типтері 260,370,520 НМЗ-ның.Бұлар ГТҚ-ның. Бұлар күштілі турбинасынан тікелей жетектеледі және 5,5 және 7,5 МПа қысымдарға есептелген.Сонымен қатар,НМЗ-да ГАА-тар ГТК-10,ГТН-25 үшін толықарындылы екі сатылық және ТМЗ-ның бірінші айдағышы Н-300-1,23 ГТ-6-750-лік газтурбиналы қондырғы үшін 6000КВт қуатты айдағыштар жасалған. Тізбектілі және сығымдаушылы бірнеше түрдегі екі сатылы ГАА-тар 16000КВт қуаттылығы ГАА-тар ГТН-16 үшін ТМЗ-да жасалды,7,5МПа қысым және =1,45...1,50 үшін, Сумскінің МӨБ-нің ГАА-ры екі сатылы типті ГА-тар авиациялық жетектеушілі НК-12 СТ (қуаты 16000КВт) 5,5 және 7,5 МПа қысымдар үшін.Газ кәсіпшілігінің магистралды газ құбырларында шетелдік ГАА-дың ішінде көп қолданылатыны төмендегі фирмалардікі: «Кларк», «Дрессер Индастриз», «Купер Энерджи Сервисиз», «Интерсолл-РЭНД»(АҚШ), «Нуово-Пиньонс»(Италия).

ГАА-дың тағайындалуы,құрылымдық ерекшеліктері,жұмыс принциптері және олардың есептелінетін параметрлері

Айдағыштың берісі-оның ең бір негізгі сипаттамасы газ құбырындағы, массалық G(кг/мин),көлемдік Q= ( /мин) және коммерсалық(саудалық) .

Коммерсалық беріс Q_к келте құбырға кірердегі күй параметрлері бойынша анықталады,нормалдық шарттарға келтірілген t=20 ⁰C, P=0.1МПа. Айдағыштың геометриялық өлшемдері – оның көлемдік берісі Q.

ОТГА-дың құрылғылық ерекшеліктерін қарастырғанда екі елеулі сатыларын айыруға болады:аралық және соңғылық(2.1-сурет)

2.1-сурет.ОТА-дың сатыларының (баспалдақтарының) схемасы: а)-аралық; б)-соңғы; 1-жұмыс доңғалағы; 2-диффузор; 3-қайтымды бағыттаушы аппарат; 4-жинақтаушы (айдаушы) камера.

Аралық саты (баспалдақ) (2.1,а-сурет) деп айтылады жұмыс доңғалағынан 1,диффузордан 2 және қайтымды бағыттаушы аппараттардан 3 тұратынды,ал соңғылық саты (2.1,б-сурет) – жұмыс доңғалағынан 1,диффузордан 2 және айдағыш (жинақтаушы) камерадан 4 немесе ұлудан тұратынды.Диффузорды 2 және айдаушы камераны 4 жиі шығатын құрылғы дейді.

Кіргізуші құрылғының мақсаты – жұмысшы доңғалаққа ең төмен гидравликалық кедергілермен газдың кіруін қамтамасыздандыру,шама және жылдамдықтың бағыты бойынша бірқалыпты газды беру. Жұмыстық доңғалақ – ГА-тың конструкциясының ең маңызды элементі, мұнда ГТҚ-ның механикалық энергиясы табиғи газдың ағын энергиясына айналады. Доңғалақ дискіден тұратын қақпақшалардан әзірленеді,дискіге тойтармалар немесе пісіру арқылы жұмыстық доңғалақ бекітіледі.

Диффузор – мұнда газ ағынының кинетикалық энергиясы жұмыстық доңғалақтан кейін потенциалдық энергияға айналады.Сонымен қатар диффузор бір мезгілде жылдамдықтың бағыты және шамасы бойынша ағынның біркелкілігін қамтамасыздандырады.

Қайтымды бағыттаушы аппараттары екі және көп сатылы айдағыштарда қолданылады және олар өткен сатыдан шыққан газ ағынын келесі сатының кіреберісінде бірқалыпты алу үшін.

Қайтымды бағыттаушы аппараттарда жиі кинетикалық энергиялардың потенциалдық энергияға ауысуы жүреді,яғни қысым энергиясына.Қазіргі уақытта газ кәсіпшілігінде газды осьтік беретін айдағыштар (айдағыштар 280) және газды тангенциалды беруші ГА-ры (ГА-тар Н-300-1,23; 370-17-1,520-11-1 және т.б) меңгерілді.

НМЗ-ның 280-11-1(2) типті (2.2-сурет) газайдағыш елімізде бірінші магистралды газ құбырларының КС-да пайдаланды.Кейбір типті ОТГА-дың негізгі есептелінетін параметрлері 8-кестеде келтірілген.

2.2.-сурет.ОТА 280-11-1(2)

Айдағыш корпустан І, мойынтірек корпусынан ІІ, ротордан ІІІ, сорушы және айдағыш келте құбырлардан тұрады.

Айдағыш роторы біліктен 2 тұрады,оның соңында кілтекке (шпонкаға) жұмыстық доңғалақ 2 орнатылған. Біліктің бұрандалы жулушы - ұшында сомын (гайка) 9 бұрандалған.Айдағыштың мойынтірегінің корпусы қалқанмен 7 бөлінген екі жолаққа – газдалған және таза майлы болып. Майды ағызу үшін әр жолақтың келте құбыры бар.Тіреуші диск 4 жұмыстық доңғалаққа жақын орналасқан,қалқаны нығыздау үшін сақиналы шығыңқылығы бар.Мойынтіректің корпусының ішінде агрегат лезде тоқтағанда ротор осьтік ілгері жылжығанда импульс беретін (апаттық жағдайда) ротордың 5 осьтік ілгері жылжымалы релесі орнатылған.Сондай-ақ мойынтіректің корпусының қақпағының ішінде агрегат тоқтағанда ішпектердің және тіреуіш қалыптардың температуралары жоғарылағанда импульс беретін кедергілі термометрлер 3 кіргізілген.Айдағыштың роторы тіректі 8 және тіректі-таянышты 6 сырғанаушы мойынтірекке 3 орнатылған.Айдағыш энергожетектеушімен жоғарлатушы тісті бәсеңдеткіш арқылы қосылған.

Газқұбырларында НМЗ-ның 370,520,260 (2.3-сурет) типті айдағыштары кең таралған.Бұл айдағыштар айналымды тікелей күштілі турбинадан алады және 5,5 мен 7,5 МПа қысымдарға есептелген.

2.3.-сурет. Ортадан тепкіш айдағыш 520-11-1.

Айдағыш пісірлі-құйылған бөшке тәрізділік формалы корпустан 4 тұрады.Айдағыштың корпусында ұлу 5 орнатылған және толық жонғыланған қалақша мен бұранданың көмегімен диффузор 2 бекітілген.Қалақшалы диффузорға доңғалақ қақпағының тығыздаущысы 3 бекітілген.Айдағыштың корпусына қақпақшамен 6 ұлу (улитка) 5 қысылған.Айдағыш корпусының жоғары бөлігінде арнаулы жерде пісірілген конструкциялы май аккумуляторы 1 қондырылған.

ГТК-10,ГТН-25 агрегаттары үшін НМЗ-да толықнапорлы екі сатылы 235-21 және 650-21 типті (2.4.-сурет) айдағыштар жасалған.

2.4-сурет.650-21 типті ортадан тепкіш айдағыш;

1-жартыжалғастырғыш; 2-жұмысшы доңғалақ; 3-қалақты диффузор; 4-корпус; 5-жинаушы камера; 6-қақпақ; 7-думмис; 8-ротор пакеті; 9-таяныш мойынтіректің тарағы.

Бірінші және екінші сығылу сатысындағы жұмысшы доңғалақтар ендері бойынша өзара бірнеше айырмашылықтары бар, ал олардың қалған геометриясы бірдей.Қалақты диффузор 2 және қайтымды бағыттаушы аппараттар – пісірлі конструкциялы.Екінші сатының диффузорынан кейін жинақтаушы камера 5 орналасқан.Айдағыштың роторына күштілі турбинадан тістілі жалғастырғышқа қуат беріледі.Осьтік күшті өлшеу думмиспен 7 жүзеге асырылады.

Сумскінің машина жасау өндірістік бірлестігінің газайдағыштары – екі сатылы типті авиациялық ГТҚ-лардан жетектелуші 2.5-суретте көрсетілген.

2.5-сурет.Сумскінің МӨБ-нің ОТА-шы (қажетті қуат 6300 кВт):

1-соңындағы тығыздаушы; 2-тіректі мойынтіректің сегменттік түрі; 3-картер (мойынтіректі камера); 4-сорушы камера; 5-жұмысшы доңғалақ; 6-қайтымды бағыттаушы аппарат; 7-қалақты диффузор; 8-жинақтаушы камера; 9-корпус; 10-думмис; 11-ротор білегі; 12-таяныш мойынтірек; 13-таяныш диск; 14-негізгі май насосы; 15-сорушы кілте құбыр; 16-айдағыш кілте құбыр.

Тізбектілі ГАА-дың конструкциясының негізінде сығымдаушы (сығымды жеткізуші) айдағыштар жасалды 6300 және 16000 кВт қуатты.

8-кесте. Ортадан тепкіш газайдағыштардың техникалық параметрлері

ОТА-дың түрлері	Номи-налдық беріліс 20 0С –дағы, млн.м3 тәул.	Номи-налдық айналу жиілігі ОТА-тың об/мин	Көлем-дік беріс, м3/мин	Кілте құбыр-дан шығар-дағы айда-ғыштың соң- ғы қысы- мы(соңғы топтық атрегаттан кейінгі),МПа	Айда- ғыштың сығылу дәрежесі, Еа	ГАА-тың түрі
370-14-1	19,5	5300	289	5,66	1,25	ГТ-750-6
Н-300-1,23	19	6150	260	5,6	1,27	ГТ-6-750
Н-196-1,45	13	8200	196	5,6	1,45	ГПА-Ц-6,3
520-12-1	29,3	5000	425	5,6	1,27	ГТК-10-2
НГ-280-9	34	5000	486	5,6	1,2	ГТН-9-750
370-16-1	32,6	4800	350	7,35	1,14	ГТ-750-6
260-13-1	23	4800	350	7,35	1,17	ГТК-5
370-18-1	37	4600	370	7,6	1,23	ГТ-750-6
Н-16-56 (Н-800-1,25)	51	4600	800	5,6	1,25	ГТН-6
Н-16-75	51	4600	600	7,5	1,25	ГТН-16
Н-16-76	51	3700	600	7,5	1,45	ГТН-16
650-21-1	53	4800	640	7,66	1,45	ГТК-10,ГТК-25
820-21-1	53	3700	820	5,6	1,45	ГТК-16
Купер-Бессемер (280-30)	16,5	6200	290	5,6	1,51	Коберра-182
Н-650-21-2	46	3700	532	7,6	1,44	ГТН-25
370-18-1	36	4800	370	7,5	1,23	ГТК-10-2
Ингер(ОЛ-РЕНД) (СДР-224)	17,2	6200	219	7,5	1,51
Нуово-Пиньони (PCL-802/224)	17,2	6200	219	7,52	1,51	ГТН-10И
Нуово-Пиньон (PCI-1002/40)	4×5	4600	572	7,52	1,51	ГТН-25И
С-1688-564	1,2	20400	22	12,5	3,1
С-3044-30	2,9	15700	70	5	3,2

Негізгі әдебиет:2[21-29,230-233 бет];1[21-39];4[47-66 бет].

Қосымша әдебиет:7[106-111 бет];8[12-20 бет].

Бақылау сұрақтары:

1. ОТГА-дың құрылымдық ерекшеліктері неде?

2. ГА-тың аралық сатысы дегеніміз не?

3. ГА-тың соңғы сатысы дегеніміз не?

4. ОТГА-дың негізгі есептелуші параметрлеріне не жатады?

5. ОТГА-дың қандай типтері бар?

6. ОТГА-тар қандай негізгі элементтерден тұрады?

№7 Дәріс тақырыбы