книги / Нефтепромысловое оборудование

a

IT

Рис. 12.8. Технологическая схема компрессорных установок типов 7ВКГ~

50/7 (а, 6) й 7ВКГ-30/7 (в):

к потребителю; IV — слив масла в емкость; V — масло на охладитель; А — газ; 5 — газомасляная смесь; В — масло

и направляется в газопровод по назначению, а масло или нефть под давлением нагнетания, пройдя через холодильник 1/, фильтры 9 и 6, поступает вновь на компрессор. При неработа­ ющем компрессоре для случая, когда масляная система нахо­ дится под давлением, на компрессорной установке предусмот­ рен отсечной клапан 7, перекрывающий вход масла в ком­ прессор.

Отсечной клапан необходим для предотвращения подачи масла в компрессор при его остановке. В противном случае масло заполнит рабочие полости компрессора, что затруднит последующий запуск установки и может привести к гидравли­ ческому удару. Клапан закрывается с понижением давления на выходе из компрессора после его остановки. Снижение дав­ ления происходит в результате утечки газа из компрессора по зазорам в винтах на всасывание.

Смазка подшипников, создание затвора в запорных втул­ ках, разгрузочном устройстве и концевом уплотнении осуще-

Рис. 12.9. Винтовой компрессор 7ВКГ-30/7 (7ВКГ-50/7):

ствляется тем же маслом, которое дополнительно пропускается через сетчатый фильтр тонкой очистки 6. При запуске компрессорной установки в холодное время года, когда в хо­ лодильниках имеется загустевшее масло, подвод масла осуще­ ствляется через перепускные клапаны 12 и 18, минуя холо­ дильник, который открывается при давлении в системе около 0,25 МПа. В последующем, при разогревании масла в холо­ дильнике, перепускной клапан закрывается. Для защиты ком­ прессора от повышенного давления нагнетания предусмотрен предохранительный клапан 14.

Приборы визуального контроля и управления электродви­ гателем компрессора смонтированы на местном щите.

Компрессоры (рис. 12.9) установок 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7 унифицированы. Различная подача их получается за счет раз­ ных длин винтовой части роторов и средней части корпуса (блока цилиндров).

Ведущий ротор 19 получает вращение от электродвигателя. На нем нарезаны четыре зуба выпуклого профиля. Ведомый ротор 5 имеет шесть зубьев вогнутого профиля, сопряженного с профилем зубьев ведущего ротора.

Корпус компрессора состоит из блока цилиндров 6, камеры всасывания 4 и камеры нагнетания 7. Корпуса имеют две ра­ сточки под ведущий и ведомый роторы, выполняемые парал­ лельными. Чтобы параллельность не была нарушена при раз­ борке компрессора, взаимное положение корпусов фиксируется штифтами. Герметичность разъемов достигается прокладками. Со стороны камеры нагнетания устанавливают глухую крышку. Подвод и отвод газа осуществляется с помощью патрубков вса­ сывания и нагнетания.

Роторы вращаются в корпусе на подшипниках качения. Ра­ диальные нагрузки, возникающие при сжатии газа и действую­ щие на роторы, воспринимаются роликовыми подшипниками 3, 8, установленными в расточках камер всасывания и нагнета­ ния. Осевые нагрузки воспринимаются радиально-упорными шариковыми подшипниками 11,17.

Шариковые подшипники устанавливают в корпусе с зазо­ ром по наружному диаметру. Этим достигается четкое разделе­ ние функции подшипников: шариковые воспринимают только осевые, а роликовые —только радиальные нагрузки.

Шариковые подшипники устанавливают для фиксирования взаимного положения ротора и корпуса. Они расположены в камере нагнетания, так как в этом случае температурные де­ формации роторов и корпуса в процессе работы меньше влияют на изменение зазора «К» между торцами нагнетания корпуса и роторов. Этот зазор равен 0,08—0,1 мм. Его увеличение вы­ зывает значительный рост обратных утечек газа из полостей сжатия и нагнетания. Аналогичный зазор между торцами кор­ пуса и роторов со стороны всасывания не играет столь суще­ ственной роли, так как все полости роторов, выходящие к этому торцу, находятся под давлением, равным давлению газа на линии всасывания. Зазор со стороны всасывания составляет 0,65—0,95 мм.

Пакет из двух радиально-упорных шариковых подшипников собирают в корпусе подшипников до установки в компрессор. С помощью проставочных колец, разделяющих внутренние и наружные обоймы подшипников, определяют осевой люфт под­ шипников. Эта операция выполняется путем шлифования тор­ цов проставочных колец. Зазор «ЙГ» устанавливают осевым смещением роторов путем шлифования регулировочных шайб.

Для уменьшения осевой нагрузки, действующей на подшип­ ники ведущего ротора и увеличения их срока службы, на кон­ соли ротора устанавливают разгрузочный поршень 14. Над поршнем в корпусе разгрузочного устройства, который через дистанционное кольцо замыкает пакет радиально-упорных под­ шипников, предусмотрена плавающая втулка. Зазор между торцами подшипников и корпусом разгрузочного устройства

составляет 0,00—0,03 мм и получается за счет подшлифовки кольца.

Разгрузочный поршень и плавающая втулка образуют ка­ меру «Л», в которую по сверлениям в корпусе из общей маслосистемы компрессорной установки подается масло под давле­ нием. Так как на один торец поршня действует давление масла, а другой находится под воздействием давления всасывания, со­ здается осевое усилие, действующее на ротор и направленное в сторону, обратную действию рабочей силы.

Смазка подшипников осуществляется маслом из общей маслосистемы компрессора. Отработанное масло сливается в ниж­ нюю часть корпуса и попадает на всасывание компрессора. Здесь оно подхватывается газом и уносится в полости сжатия.

Между подшипниковыми узлами на стороне нагнетания и полостями сжатия расположена уплотняющая втулка. Из об­ щей маслосистемы через сверления во втулку подается масло под давлением нагнетания, препятствующее утечке газа в под­ шипниковую камеру. Компрессор получает вращение непосред­ ственно от электродвигателя через упругую муфту. На выход­ ном конце вала ведущего ротора установлена полумуфта 1. Герметизацию компрессора обеспечивает торцевое уплотнение.

Во время работы компрессора допускается утечка масла в количестве не более 30 г/ч. Просочившееся масло отбрасыва­ ется маслосгонным кольцом и отводится на дренаж через шту­ цер. Все масло, циркулируемое в маслосистеме компрессорной установки, проходит через фильтр грубой очистки. Тонкость фильтрации, обеспечиваемой фильтром, составляет 120 мкм. Блок фильтра состоит из стального корпуса, в котором распо­ ложены восемь стандартных фильтрующих пластинчатых эле­ ментов 0.12Г41-24. Пропускная способность равна 400 л/мин при вязкости масла (0,7—0,8) - 10-4 м2/с.

Часть масла, подаваемого на смазку подшипников в камеру разгрузочного поршня н уплотнения, проходит дополнительно через фильтр тонкой очистки. Конструкция фильтра аналогична конструкции фильтра грубой очистки. В корпусе установлены два фильтрующих элемента 0.08Г41-24. Тонкость фильтрации 80 мкм. Пропускная способность фильтра составляет 64 л/мин при вязкости масла (0,7—0,8) • 10-4 м2/с.

Конструкции сепараторов могут быть различными. В каче­ стве сепарирующих элементов часто применяют кольца Рашига или Палля. Отделившееся масло перед подачей на впрыск и на смазку компрессора охлаждается в блоке холодильников масла.

В компрессорной установке 7ВКГ-50/7 применяют два па­ раллельно соединенных холодильника, в установке 7ВКГ-30/7— один. Каждый холодильник установлен на собственной раме. Трубная батарея состоит из вертикально расположенных ореб-

ренных медных трубок, соединенных пайкой с трубной доской. Масло циркулирует внутри трубок и охлаждается воздухом, продуваемым через холодильник вентилятором, имеющим авто­ номный привод от электродвигателя. Перепускной клапан, обе­ спечивающий перепуск масла, минуя холодильник в холодное время года, смонтирован на специальном блоке. Отсечной кла­ пан перекрывает подачу масла к компрессору в момент его остановки, способствуя тем самым нормальному запуску комп­ рессора.

При неработающем компрессоре клапан закрыт. После за­ пуска компрессора давление нагнетания в патрубке начинает повышаться. Импульсной линией нагнетательный патрубок связан с корпусом клапана. Под действием давления переме­ щается золотник, открывая проходное сечение. При исчезнове­ нии давления в нагнетательном патрубке после остановки ком­ прессора проходное сечение клапана перекрывается золотником.

В системе автоматики предусмотрена предаварийная свето­ вая и звуковая сигнализации с сохранением информации о ха­ рактере предаварии на щите управления и пульте диспетчера при:

повышении давления нагнетания более 0,7 МПа; повышении давления масла в коллекторе менее 0,1 МПа; понижении давления масла, подаваемого на впрыск, ниже

0,4 МПа.

При аварийной ситуации предусмотрены отклонение элек­ тродвигателя и включение светозвуковой сигнализации с сохра­ нением информации на щите управления по следующим пара­ метрам:

понижению давления всасывания ниже 0,06—0,08 МПа; повышению давления нагнетания до 0,75 МПа; понижению давления масла в коллекторе ниже 0,05 МПа; повышению температуры нагнетания выше 105 °С; перегрузке электродвигателя.

Визуальный контроль на местном щите предусмотрен по следующим параметрам: давлению нагнетания; температуре нагнетания; давлению масла в коллекторе смазки; давлению газа на всасывании.

Установка типа 6ГВ-18/6-17 предназначена для дожатия нефтяного газа в системе внутрипромыслового сбора и транс­ порта и может быть применена также в технологических уста­ новках по очистке и переработке углеводородных газов.

Она состоит из блоков: компрессорного агрегата, холодиль­ ников и системы автоматики. Каждый блок представляет собой законченный, испытанный и готовый к эксплуатации узел. Ком­ прессорный агрегат и блок холодильников связаны между со­ бой трубопроводами, а шкафы системы автоматики — сигналь­ ными и силовыми кабелями.

пан 9 направляется на смазку подшипников компрессора, в разгрузочные устройства и концевое уплотнение. Отсечные клапаны не позволяют маслу проникнуть в компрессор, когда он не работает, а масляная система находится под давлением.

Для облегчения запуска компрессора при отрицательных температурах окружающего воздуха, когда масло в блоке ох­ лаждения загустевает предусмотрен перепускной клапан 14. Он открывается при перепаде давления в блоке выше 0,25 МПа и перепускает масло мимо холодильников. С повышением темпе­ ратуры масла перепад давления снижается и перепускной кла­ пан закрывается.

На нагнетательном патрубке установлены предохранитель­ ный клапан 3 к компенсатор 4. Роль последнего заключается в том, чтобы не допускать передачи усилий, возникающих от температурных деформаций нагнетательного трубопровода, на компрессор.

В отличие от компрессоров 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7 корпус компрессора 6ГВ-18/6-17 (рис. 12.11) состоит из двух частей: камеры всасывания 1 и блока цилиндров, совмещенного с ка­ мерой нагнетания 2. Вертикальный разъем между обеими ча­ стями корпуса герметизирован с помощью фасонной паронитовой прокладки. Аналогичная прокладка установлена также ме­ жду блоком цилиндров с камерой нагнетания и крышкой корпуса 6. Взаимное положение деталей корпуса друг относи­ тельно друга фиксируется штифтами. Винтовые части веду­ щего 9 и ведомого 3 роторов размещены в расточках блока

цилиндров. Конструкция роторов аналогична конструкции рото­ ров компрессоров 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7. Ведущий ротор на винтовой части имеет четыре зуба выпуклого профиля, ведо­ мый— шесть зубьев вогнутого профиля. Профили ведущего и ведомого роторов сопряжены друг с другом и нарезаны с высо­ кой точностью. Отклонение от номинального положения профи­ лей составляет 0,03 мм.

В верхней части камеры всасывания расположен патрубок всасывания, через который газ подается в компрессор. Патру­ бок нагнетания, через который газ отводится от компрессора, расположен в нижней части блока цилиндров.

На блоке цилиндров выполнены опорные лапы для уста­ новки компрессора на раме. В камерах корпуса компрессора имеются расточки для установки подшипников качения, а также деталей уплотнения.

Радиальные нагрузки воспринимаются роликовыми подшип­ никами 5, расположенными на сторонах всасывания и нагнета­ ния компрессора. Осевые нагрузки воспринимаются радиально­ упорными шариковыми подшипниками 7, установленными на стороне нагнетания. На каждом роторе имеется по два под­ шипника.

На ведущем роторе подшипники устанавливают в одну сто­ рону, и при правильной регулировке каждый из них несет по­ ловину нагрузки от осевых сил. Регулировка осуществляется в корпусе подшипников путем устранения осевого люфта за счет подбора и подшлифовки колец между наружными и внут­ ренними обоймами подшипников.

возникают силы, отбрасывающие ротор к торцу нагнетания. Смазка подшипников проводится под давлением общей мас-

лосистемы. Отработанное масло сливается в корпус и по спе­ циальному каналу, выполненному в литье корпуса, поступает на всасывание компрессора.

Как и в компрессорах 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7, на консоли ведущего ротора установлен разгрузочный поршень 8, позволя­ ющий уменьшить осевые нагрузки, действующие на шариковые подшипники, и увеличить тем самым их срок службы. Кон­ струкция разгрузочного устройства и принцип действия анало­ гичны таким же как и в вышеупомянутых машинах.

Между полостями сжатия и подшипниковыми камерами установлены четыре уплотнительные втулки 4. В среднюю

часть втулок под давлением подается масло, препятствующее утечкам сжимаемого газа в подшипниковые камеры. На уплот­ нительных втулках ведомого ротора в определенных местах

разгружая роликовые подшипники от радиальных сил.

На выходном конце ведущего ротора установлено торцевое уплотнение 10. Конструкция уплотнения подобна уплотнению компрессоров 7ВКГ-30/7 и 7ВКГ-50/7. Она состоит из тех же

Полумуфта / / н а ведущем роторе служит для передачи вра­ щения от электродвигателя непосредственно к компрессору. Электродвигатель также устанавливается на раме. Взаимное положение электродвигателя и компрессора фиксируется штиф­ тами.

Все масло, поступающее как на впрыск, так и на всасыва­ ние компрессора, проходит через фильтр грубой очистки, обе­ спечивающий тонкость фильтрации 160 мкм. В качестве филь­ трующего элемента применяют перфорированную стальную трубу с навитой стальной сеткой. Пропускная способность фильтра составляет 250- л/мин.

Вкорпусе фильтра две полости — неочищенного и отфиль­ трованного масла. Полость неочищенного масла имеет сливное отверстие для удаления грязи.

Фильтр тонкой очистки представляет собой стальной кор­ пус, в котором размещены два стандартных бумажных эле­ мента «Реготмас» 460-1-05. Тонкость фильтрации 30 мкм, про­ пускная способность 54 л/мин. Максимально допустимый пере­ пад на маслофильтре 0,25 МПа.

Всостав агрегата входят два параллельно установленных фильтра тонкой очистки, работающих одновременно. Для цир­ куляции масла предусмотрена установка маслонасоса, включа­ ющая насос, электродвигатель и упругую муфту. Установка со­

бирается на специальном корпусе и крепится к компрессору в вертикальном положении.

Маслонасос шестеренчатого типа имеет корпус, в котором на подшипниках скольжения вращаются два зубчатых ротора. На выходном валу насоса расположено торцовое уплотнение. Подача насоса составляет 190 л/мин.

Отсечной клапан, обеспечивающий запуск компрессора, пе­ рекрывает подачу масла в компрессор в момент его остановки. Открытие его происходит после запуска компрессора при повы­ шении давления в патрубке нагнетания до 1 МПа.

Блок охлаждения состоит из двух параллельно соединенных маслоохладителей, вентиляторов и электродвигателей вентиля­ торов, установленных на общей раме. В его состав включены также перепускной клапан и вентиль, предназначенные для пе­ репуска масла, минуя маслоохладитель в холодное время года.

Маслоохладитель представляет собой аппарат воздушного охлаждения вертикального типа. Масло движется по оребренным медным трубкам и обдувается воздухом.

Система автоматики компрессора 6ГВ-18/6-17 позволяет контролировать основные параметры, осуществлять запуск и остановку компрессора, электродвигателей маслонасоса и блока охлаждения.

Тип системы — электрический. Питание электрических це­ пей управления, сигнализации и контроля осуществляется по­ стоянным током напряжением 24 В от сети 380/220 В через трансформатор и выпрямитель.

Система автоматики обеспечивает:

пуск электродвигателя компрессора только при работающем маслонасосе;

пуск электродвигателей вентиляторов охлаждения масла только при работающем компрессоре;

автоматические включение и выключение вентиляторов при температуре нагнетания газа компрессора 35°С (выключение), 60 °С (включение).

ПЕРЕДВИЖНЫЕ КОМПРЕССОРНЫЕ УСТАНОВКИ

В процессе освоения скважины в основном используют ком­ прессорный способ, заключающийся в нагнетании сжатого воз­ духа в межтрубное пространство (редко в насосно-компрессор­ ные трубы) для вытеснения жидкости через насосно-компрес­ сорные трубы и аэрации столба жидкости с целью уменьшения ее плотности и снижения гидростатического давления ее на за­ бой. В таких случаях применяют передвижные компрессорные установки поршневого типа с дизельным приводом.

Компрессорная станция СД-91101М1 предназначена для по­ дачи сжатого воздуха в нефтяные скважины при их освоении, а также для проведения других процессов, когда периодически необходим сжатый воздух. Оборудование станции (рис. 12.12) смонтировано на общей раме, которая крепится к шасси авто­ мобиля КрАЗ-257Б1. Для сжатия воздуха применен поршневой, оппозитный, двухрядный, четырехцилиндровый, четырехступен­ чатый компрессор 2ВМ-4-9/101, выпускаемый в сборе с редук­ тором. Привод осуществляется от дизели 2Д12Б через редук­ тор, карданный вал и муфту сцепления.

Станция укомплектована сборным трубопроводом для под­ ключения ее к скважине.