книги / Нефтепромысловое оборудование

Вид ft

Рис. 12.4. Компрессорная установка 5ВГК-10/6:

/ — сварная рама; 2 — электродвигатель типа КО-52-4; J —кожух; 4 — мультипликатор; 5 — гааовый фильтр; 6, 10, J2, 13, 16 — клапаны соответственно обратный» поддержания давления» уменьшения давления» обратный, предохранительный,; 7 — блок системы ав­ томатики и управления; В — компенсатор; У — блок охлаждения масла; // — маслоотде­ литель; 14 — масляный фильтр; 15 — регулятор температуры

Однако сбор и транспорт нефтяного газа усложнены рядом особенностей его добычи: разбросанность месторождений на большой территории нефтедобывающего района, падение со временем объемов добычи нефти и газа, разнообразие свойств этих газов в зависимости от состава и физических параметров, труднодоступность вновь разрабатываемых нефтяных место­ рождений.

Поэтому применяемое оборудование должно быть таким, чтобы можно было обеспечить его монтаж и пуск в эксплуата­ цию в предельно короткий срок. При снижении добычи нефти и газа на отдельных месторождениях компрессоры должны быть перебазированы с минимальными потерями времени и средств на другие участки. Таким требованиям наиболее полно отвечает винтовой газовый компрессор с впрыском масла в рабочую полость.

Компрессорная установка 5ВКГ-1016 применяется при сборе газа из затрубного пространства насосных скважин и с кон­ цевых ступеней сепарации нефти с небольшим газовым фак­ тором.

Установка (см. табл. 12.13) состоит из компрессора (рис. 12.4) типа 5ВКГ, электродвигателя типов КО-52-4 с кожухом, несущей сварной рамы, блока охлаждения масла, маслоотдели­ теля, клапана стравливающего, клапана обратного, фильтра газового, компенсатора, клапана поддержания давления, филь­ тра масла, клапана обратного, клапана предохранительного, регулятора температуры прямого действия и местного блока системы автоматики и управления.

Если компрессоры, рассчитанные на большую подачу, рабо­ тают с непосредственным приводом от электродвигателя с ча­ стотой вращения 50 с-1, то компрессор 5ВКГ-10/6 для достиже­ ния оптимальных скоростей требует более высоких оборотов. Поэтому он имеет встроенный мультипликатор.

Корпус 1 компрессора (рис. 12.5), имеющий вертикальные разъемы по торцу линий всасывания и нагнетания, жестко кре­ пится на вертикальном фланце картера муфты 2.

В передней его части расположен мультипликатор 4, пред­ ставляющий собой одноступенчатую повышающую зубчатую передачу. Шестерня смонтирована на консоли ведущего ротора компрессора. Зубчатое колесо вращается на подшипниках ка­ чения, для которых в корпусе выполнена третья расточка. Зуб­ чатое колесо через упругую муфту 2 соединено с валом элек­ тродвигателя.

Уплотнение вала привода со стороны электродвигателя осу­ ществляется торцевым графитовым уплотнением 3.

На корпусе компрессора смонтирован двухсекционный ше­ стеренчатый насос 5, приводимый во вращение от вала зубча­ того колеса через упругую муфту б с резиновой звездочкой.

tr п

и

В 5

Рис. 12.5. Компрессор бВКГ-10/в

Первая секция насоса имеет подачу 75 л/мин и. давление подачи 0,8 МПа, вторая — подачу 23 л/мин и давление подачи

0,2 МПа.

Роторы компрессора представляет собой многозаходные винты с зубьями специального профиля, нарезанные на средних утолщенных частях. Ведущий ротор, приводимый во вра­ щение через мультипликатор, имеет четыре зуба. Ведомый ро­ тор, приводимый во вращение непосредственно от ведущего, имеет шесть впадин. Оба ротора вращаются на роликовых под­ шипниках одного типоразмера, воспринимающих радикальные нагрузки.

Положение роторов относительно корпуса фиксируется ра­ диально-упорными шарикоподшипниками, воспринимающими осевые усилия роторов только в сторону всасывания.

Уплотнение вала привода со стороны электродвигателя осу­ ществлено торцовым графитовым уплотнением. Уплотнение — комбинированное, состоит из графитового кольца марки АПГ- 5-83 ТУ 48-20-20—72, втулки н упорного диска. Эти три детали находятся в контакте под давлением усилий точечных пружин, расположенных равномерно по окружности. Втулка и упорный диск выполнены из стали марки 38ХМЮА, торцевые поверхно­ сти азотированы.

Блок охлаждения масла собирается на общей раме и со­ стоит из маслоохладителя, вентилятора с электроприводом, диффузора, жалюзей.

Маслоохладитель — аппарат воздушного охлаждения, состо­ ящий из пяти секций, в которых масло движется по эллиптиче­ ским трубам с поперечными медными пластинами, а воздух проходит по межтрубному пространству. Выполнен он в виде

сварного цилиндрического сосуда со встроенными циклоном и фильтром тонкой очнстки. Газомасляная смесь после компрес­ сора поступает в циклон, где поток закручивается и за счет центробежных сил происходит отделение основного количества масла. Масло оседает в сосуде, а газ по центральной трубе циклона направляется в фильтр тонкой очистки.

Фильтр тонкой очистки состоит из барабана и набора ме­ таллических сеток. Барабан представляет собой перфорирован­ ную обечайку с навитыми на него фильтрующими материалами (стеклоткань, маты из супертонкого стекловолокна). Газ про­ ходит в центр барабана и затем направляется на сетки. Ячейки сеток увеличиваются в размере по ходу движения газа. Мелкие капли масла, попадая на сетки, укрупняются и под действием собственной массы сбрасываются. По специальным трубкам оно отводится в картер компрессора, откуда с помощью второй ступени маслонасоса подается в рабочую полость компрессора.

Масляный фильтр состоит из корпуса, в котором смонтиро­ ваны два фильтропакета, каждый из них представляет собой перфорированный барабан с навитыми на него двумя слоями гофрированной сетки с ячейкой 1x1 мм и слоем тонкой сетки. Гофры расположены вертикально. Тонкость фильтрации состав­ ляет 80 мкм.

На фильтре имеется предохранительный клапан, который срабатывает при перепаде давления, равном 0,1 МПа.

Технологическая схема установки 5ВКГ-10/6 (рис. 12.6). Нефтяной газ поступает в компрессор 16 через задвижку 14

и газовый фильтр 15. При вращении роторов, по мере освобож­ дения парных полостей, происходит заполнение их газом, по­ ступающим через окно из камеры всасывания. В тот момент» когда полости полностью освобождаются и их объем достигает максимальной величины, они отсекаются от камеры всасыва­ ния и процесс заполнения заканчивается.

Объем газа, ограниченный поверхностями роторов и кор­ пуса, по мере вращения роторов уменьшается, для уплотнения зазоров между роторами и корпусом и для отбора части теп­ лоты, выделяемой при сжатии, подается масло. Процесс сжа­ тия продолжается до тех пор, пока все уменьшающийся объем парных полостей со сжатым газом не подойдет к кромке окна нагнетания. В этот момент процесс сжатия газа в компрессоре заканчивается. При дальнейшем вращении роторов, после сое­ динения парных полостей со сжатым газом с камерой нагнета­

обратный клапан 18 и компенсатор 17, поступает в маслоотде­ литель 5, где газ отделяется от масла.

Маслоотделитель — сварной 'цилиндрической. формы сосуд со встроенным в него циклоном н фильтром тонкой очистки.

Рис. 12.6. Технологическая схема установки 5ВКГ-10/6:

/, 14— задвижки; 2, 1В— обратные клапаны; 3, В» 12 — вентили; 4 — клапан поддер­

Газомасляная смесь из компрессора поступает в циклон 6, где поток получает вращательное движение и за счет центробеж­ ной силы отделяется основное количество масла. Выделивше­ еся масло из маслоохладителя направляется в блок охлажде­ ния 11, затем через фильтр 13 поступает на прием первой сек­ ции маслонасоса 21, которым масло подается в компрессор на охлаждение сжимаемого газа и смазку. Оставшаяся маслогазо­ вая смесь из циклона поступает на фильтр тонкой очистки. На линии входа маслогазовой смеси в фильтр тонкой очистки уста­ новлен предохранительный клапан 7.

Фильтр тонкой очистки состоит из фильтрующего барабана и отбойной части.

Фильтрующий барабан представляет собой перфорирован­ ную обечайку, покрытую фильтрующими материалами (стекло­ ткань, маты из стекловолокна). Отбойник собран из набора разнообразных металлических стенок.

Фильтр тонкой очистки служит для более тонкого отделе­ ния масла от сжатого газа. В нем отделяются мелкие капли. Масло, отделившееся в фильтре тонкой очистки, поступает по трубкам в картер компрессора. Отработанное масло с подшип­ ников, уплотнений и мультипликатора также сливается в кар­ тер компрессора. Из картера масло направляется на прием второй секции маслонасоса 22 и под давлением подается в ра­ бочую полость компрессора.

Для автоматического поддержания температуры масла в нужных пределах установлен регулятор температуры масла РТМ-32. При остановке компрессора срабатывает стравливаю­ щий клапан 9 из-за снижения давления в нагнетательной ли­ нии компрессора на участке до обратного клапана 18. Блок ох­ лаждения масла 11 включает в себя маслоохладитель, вентиля­ тор, жалюзи, диффузор и др.

Маслоохладитель — трехходовой, состоит из пяти секций и представляет собой аппарат воздушного охлаждения, горизон­ тального исполнения. Секции маслоотделителя собраны из эл­ липтических трубок с поперечными медными пластинами. Сое­ диняются они двумя коллекторами, на одном из которых рас­ положены патрубки входа и выхода масла.

Газовый фильтр 15 сварной конструкции, в котором уста­ новлены три фильтрующих элемента, представляющие собой цилиндрический перфорированный барабан, плотно обтянутый сеткой № 0,15—0,25 из стали марки 12Х18Н9Т с ячейками О.ЗХО.З мм. Фильтрующий элемент крепится к корпусу флан­ цем и уплотняется паронитовыми прокладками. Газовый фильтр устанавливается непосредственно на фланец переднего корпуса компрессора.

Клапан 4 смонтирован после маслоотделителя на линии на­ гнетания для поддержания давления в маслоотделителе не ниже 0,35 МПа при низких давлениях в нагнетательной сети.

Это обусловлено тем, что при низком давлении нагнетания увеличивается скорость маслогазовой смеси в маслоотделителе и ухудшается сепарация газа от масла.

Система автоматики и управления установки 5ВКГ-10/6 обеспечивает управление электродвигателями компрессора и вентилятора маслоохладителя, а также выполняет следующие функции:

не допускает пуск установки при температуре масла в мас­ лоохладителе ниже заданной (+ 10°С летом и —10“С зимой); отключает электродвигатель компрессора через 20 с после

запуска при давлении масла в коллекторе ниже 0,3 МПа;

Рис. 12.7. Компрессорная установка 7ВКГ-50/7:

I — электродвигатель; t — местный щит хонтроля и управления; 3 — компрессор; 4 — блок маслоохладителя: 5 — рама; 6 — компенсатор

Компрессорный агрегат и блок охлаждения масла связаны между собой трубопроводами, а шкафы автоматики—сигналь­ ными и силовыми кабелями.

Арматура на всасывающей и нагнетательной линиях по­ ставляется отдельно. Ее взаимное расположение при монтаже выбирается из условия удобства подвода трубопроводов к ком­ прессорной установке.

Технологическая схема компрессорных установок типов 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7 показана на рис. 12.8.

Нефтяной газ с сепарационных установок поступает на компрессор 5 через приемную задвижку 1 и впускной клапан 2. Процесс сжатия происходит аналогично сжатию в компрессоре 5ВКГ.

Маслогазовая смесь из компрессора поступает в сепаратор (в комплект поставки не входит), где газ отделяется от масла