- •Классификация, область применения и принцип действия компрессорных машин
- •2.1. Области применения компрессорных машин
- •2.2. Классификация компрессорных машин динамического действия
- •2.3. Принцип действия поршневых компрессоров
- •2.3.1. Индикаторная диаграмма идеального рабочего процесса компрессора
- •2.3.2. Особенности многоступенчатого сжатия в поршневых компрессорах
- •2.4. Устройство и принцип действия турбокомпрессоров
- •2.4.1. Процессы сжатия в турбокомпрессорах
- •2.4.2. Многоступенчатые центробежные компрессоры
- •2.4.3. Схемы многоступенчатых центробежных компрессоров
- •2.5. Основы одномерной теории компрессорных машин динамического действия
- •2.5.1. Геометрические характеристики профиля и решетки
- •2.5.2. Кинематика потока в ступени турбокомпрессора. Треугольники скоростей
- •2.6. Основное уравнение теории турбомашин
- •3. Характеристики компрессорного оборудования
- •3.1. Коэффициент подачи поршневого компрессора
- •3.2. Мощность и коэффициент полезного действия поршневого компрессора
- •3.3. Понятие о внутреннем кпд турбокомпрессоров
- •3.4. Газодинамические характеристики компрессорных машин динамического действия
- •3.4.1. Виды и особенности газодинамических характеристик
- •3.5. Работа компрессорных машин динамического действия на сеть
- •3.5.1. Характеристики сети
- •3.5.2. Совместная работа турбокомпрессоров на сеть
- •3.6. Помпаж в системе «компрессор-сеть»
- •3.7. Условия статической устойчивости системы «компрессор-сеть»
- •3.8. Условие динамической устойчивости системы «компрессор-сеть».
- •4. Режимы работы и методы регулирования компрессоров
- •4.1. Способы плавного и ступенчатого регулирования производительности компрессоров
- •4.2. Методы регулирования работы компрессорных машин динамического действия
- •4.3. Регулирование изменением характеристик сети.
- •4.4. Дросселирование на нагнетании
- •4.5. Дросселирование на всасывании
- •4.6. Регулирование перепуском газа на всасывание (байпасирование)
- •4.7. Регулирование изменением характеристик компрессора
- •4.7.1. Регулирование изменением частоты вращения
- •4.7.2. Регулирование поворотом лопаток входного регулирующего аппарата.
- •4.7.3. Регулирование поворотом лопаток лопаточного диффузора
- •4.8. Автоматическое регулирование турбокомпрессоров
- •4.8.1. Система поддержания постоянного конечного давления
- •4.8.2. Система поддержания постоянной производительности
- •4.8.3. Антипомпажное регулирование
- •5. Охлаждение газа в компрессорах
- •6. Конструкции нагнетателей, компрессоров и их приводов
- •6.1. Газомотокомпрессоры
- •6.2. Конструктивные особенности поршневых компрессоров
- •6.3. Нагнетатели природного газа
- •6.4. Уплотнения компрессоров
- •6.4.1. Типы уплотнений и их характеристика
- •7. Технологические схемы обвязок компрессорного оборудования.
- •7.1. Технологические схемы компрессорных станций с центробежными нагнетателями
- •7.2. Технологические схемы компрессорных цехов кс магистральных газопроводов
- •7.2.1. Компрессорный цех
- •7.2.2. Обвязка неполнонапорных нагнетателей по типовой смешанной схеме соединения
- •7.2.3. Обвязка неполнонапорных нагнетателей по коллекторной схеме соединения
- •7.2.4. Обвязка полнонапорных нагнетателей
- •8. Эксплуатация и мониторинг технологических процессов компримирования углеводородных газов
- •8.1. Параметрическая диагностика турбокомпрессоров
- •8.2. Вибродиагностика турбокомпрессоров
- •9. Типовые задачи к разделам учебного модуля «Теоретические основы компримирования углеводородных газов»
- •9.1. Подбор газоперекачивающих агрегатов для компрессорной станции магистрального газопровода
- •9.2. Расчет режима работы кс с центробежными нагнетателями
- •Расчет располагаемой мощности гту
- •Расчет мощности, потребляемой компрессорными машинами
- •Расчет режима работы центробежных нагнетателей
- •9.3. Обеспечение беспомпажной работы нагнетателей кс
6. Конструкции нагнетателей, компрессоров и их приводов
6.1. Газомотокомпрессоры
Газомотокомпрессор(ГМК) представляет собой конструкцию, состоящую из поршневого компрессора и поршневого газового двигателя внутреннего сгорания, объединенныхв одно целое общим коленчатый валом и распложенных в едином блоке на общей фундаментной раме.
Данная конструктивная схема ГМК является самой общей. В реальных газомотокомпреесорах она реализуется в двух вариантах.
По одному из вариантов силовые цилиндры двигателя ГМК располагаются вертикально в ряд, по другому - V-образно в два ряда с углом междуосями цилиндров60°. Цилиндры компрессора в обоих случаях имеют одинаковое рядное расположение в горизонтальной плоскости.
Газовый двигатель ГМК работает по двухтактному циклу с щелевой продувкой. Современные газомотокомпрессоры дляповышения их мощности оснащаются газотурбинным наддувом.
Поршневой компрессор ГМК - двухстороннего действия. Его подача регулируется изменением числа оборотов коленчатого вала агрегата (двигателя) и изменением объема мертвого пространства цилиндров компрессора путем подключения к их рабочему объему дополнительного объема, называемого "карманом".
Газомотокомпрессоры выпускаются по достаточно широкой номенклатуре, из которой на магистральных газопроводах используются преимущественно: 10ГК, 10ГКМ, 10ГКМА, 10ГКН, МК-8, ДР-12. Из приведенного перечня в подавляющем большинстве случаев (в 80 % ) находят применение 10ГК и 10ГКНА.
Маркировка ГМК расшифровывается следующим образом: цифры обозначают количество силовых цилиндров двигателя агрегата; Г – газовый; К - компрессор; М - модернизированный; Н - с наддувом; А - с системой автоматики; МК-мотокомпрессор; ДР - завод-изготовитель "Двигатель революции".
В полной маркировке ГМК помимо отмеченных сведений о машинах указывается число ступеней сжатия в компрессоре, давление на всасывании и нагнетании ГМК. Например:
10ГКМ 1/25-55
где 1 - число ступеней сжатия в компрессоре, 25 и 55-соответственно давление на всасывании и на нагнетании ГМК в кгс/см2.
Все разновидности газомотокомпрессоров 10ГК, а также ГМК типа ДР-12 имеют V-образное расположение цилиндров двигателя; у МК-8 цилиндры двигателя составляют один ряд в вертикальной плоскости.
Основные технические характеристики рассмотренных выше газомотокомпрессоров приведены в Приложении 1, загрузочные кривые ГМК - в Приложении 2.
Газомотокомпрессорам как средствам транспорта газа присущи следующие достоинства:
- способность работать в широком диапазоне давлений;
- наличие двух экономичных способов регулирования подачи
- изменением частоты вращения коленчатого вала агрегата и
- изменением объема мертвого пространства;
- длительный срок службы;
-сравнительно высокий для газоперекачивающих агрегатов к.п.д. (до37%).
К недостаткам данного типа машин относятся:
- значительный вес на единицу мощности (около 85 кг/кВт);
- большая неуравновешенность движущихся деталей, требующая для
снижения вибрации оборудования значительного фундамента;
- пульсирующая подача, приводящая к неустановившемуся течению
газа, вибрации оборудования и трубопроводов, к излишней потери
энергии;
- потребность в мощной системе охлаждения компрессора и двигателя;
- значительный расход масла (2,5...3,4 г/(кВт-ч))из-за большого
количества узлов трения и необходимости смазки внутренних поверхностей цилиндров двигателя и компрессора.
Совокупные достоинства и недостатки ГМК обеспечили им в трубопроводном транспорте газа область рационального применения, ограниченную компрессорными станциями малой производительности (до10...15млн.м2/сут).