- •Конспект лекций дисциплины «Компрессоры и компрессоные станции» Лекция №1
- •Раздел 1. Компрессорные станции магистральных газопроводов
- •Тема 1.1. Введение. Назначение и устройство компрессорных станций на магистральных газопроводах.
- •Лекция №2
- •Тема 1.2. Технологические схемы компрессорных станций. Назначение технологической обвязки кс (кц).
- •Кс с параллельной коллекторной обвязкой газоперекачивающих агрегатов (гпа), принципиальная схема.
- •Кс с последовательной обвязкой гпа, ее принципиальная схема.
- •Отличительные особенности схем кс с параллельной и последовательной обвязкой гпа.
- •Лекция№3
- •Тема 1.2 Технологические схемы компрессорных станций (продолжение).
- •Лекция №4
- •Тема 1.3. Системы очистки технологического газа на кс
- •Лекция №4 (продолжение)
- •Тема 1.4. Системы охлаждения транспортируемого газа на компрессорных станциях.
- •Лекция №5
- •Тема 1.5 Системы подготовки импульсного, топливного и пускового газа на кс.
- •Тема 1.6 Система маслоснабжения кс.
- •Лекция №6
- •Тема 1.7 Газоперекачивающие агрегаты (гпа) на кс и их компоновка. Типы газоперекачивающих агрегатов, применяемых на кс.
- •Лекция №7
- •Тема 2.1 Устройство и работа компрессорных машин.
- •Центробежный компрессор, его конструкция, принцип действия.
- •Рабочий процесс в ступени центробежного компрессора.
- •Тема 2.2 Нерасчетные режимы работы центробежного нагнетателя газа.
- •Приведенная объемная производительность Qн пр, м3/мин
- •Определение удаленности работы нагнетателя от границы помпажа (неустойчивой работы) по приведенным характеристикам нагнетателей.
- •Приведенная объемная производительность Qн пр
- •Лекция №9
- •Тема 2.3 Система антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя газа. Методы предупреждения нерасчетных режимов центробежных нагнетателей газа на магистральных газопроводах.
- •Устройство и принцип работы системы антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя с использованием регулирующего клапана.
- •Конструкция антипомпажного клапана.
- •Система управления антипомпажным клапаном.
Устройство и принцип работы системы антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя с использованием регулирующего клапана.
(Слайд №28)
Управление регулирующим клапаном осуществляется специальной системой антипомпажного регулирования, включающей в себя антипомпажный клапан с силовым приводом и регулятор (см. рисунок 10).
В качестве силового привода для антипомпажных клапанов на магистральных газопроводах применяется пневматический привод (высокое быстродействие, большие мощности, доступная пневматическая энергия), но для его надежной работы требуется газ или воздух с высокой степенью очистки и осушки.
Рисунок 10. Структурная схема системы антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя.
(Слайд №29)
Поскольку работа центробежного нагнетателя непосредственно в критической точке, находящейся на границе помпажа, недопустима из-за опасности попадания нагнетателя в помпажный режим при малейшем снижении расхода газа, то в системах антипомпажного регулирования в качестве критерия для срабатывания системы и открытия антипомпажного клапана используется степень приближения рабочей точке не к границе помпажа, а к так линии безопасных режимов работы, которая имеет 5…10 %-ый запас по помпажу.
(Слайд №30)
Для определение границы помпажа и установления линии безопасных режимов работы в системах АПР применяются следующие методы:
параметрические методы;
признаковые методы.
(Слайд №31)
В основном, центробежные нагнетатели оснащаются системами антипомпажной защиты на основе параметрических методов. Принцип действия таких систем основан на том, что у центробежного нагнетателя на газодинамических характеристиках в координатах расход по условиям всасывания-степень повышения давления при некоторой постоянной скорости вращения существует единственная точка, соответствующая началу помпажа (как было рассмотрено выше).
Для определения приближения к этой точке (границе помпажа) используется измерение расхода газа через нагнетатель. Измерение расхода газа производится с помощью сужающего устройства (определение расхода газа по перепаду на конфузоре). Наилучшим местом установки сужающего устройства является линия всасывания, но его установка на всасывании приводит к увеличению потерь во входном устройстве, что значительно снижает общий К.П.Д. нагнетателя. Поэтому сужающее устройство устанавливают в линии нагнетания с пересчетом расхода на условия всасывания. Требования к длинам прямых участков при монтаже сужающего устройства, как правило, не соблюдаются, поэтому измерение расхода производится с повышенной погрешностью (погрешность измерения расхода в зоне помпажа может достигать 5%).
Основными недостатками параметрических систем антипомпажной защиты являются: - в систему зачастую закладываются характеристики не соответствующие реальным параметрам работы;
- процессы во времени протекают быстротечно, поэтому необходимо предусматривать запас по устойчивости на время реакции системы, что уменьшает эффективность использования нагнетателя;
- неверное определение уставки приводит или к недостаточному запасу устойчивости, или к еще большему уменьшению эффективности использования нагнетателя.
Перспективным направлением является создание систем АПР на основе признаковых методов распознавания границы помпажа. Данные методы основаны на обнаружении особенностей течения потока газа в проточной части нагнетателя, возникающие при нерасчетных режимах. Для этого в проточную часть устанавливают специальные датчики.
Опытное применение признаковых способов обнаружения помпажа началось с средины прошлого века. Не смотря на множество патентов они не получили широкого распространения и применяются как дополнительная мера защиты совместно с параметрическими методами.
Так, долгое время определение момента начала вращающегося срыва при использовании аналоговых средств не представлялось возможным так, как уровень полезного сигнала соизмерим с уровнем шумов, к которым еще добавляются внешние помехи. В настоящее время, в связи с развитием средств измерения и микропроцессорных контроллеров созданы все предпосылки для создания признаковых систем распознавания границы помпажа.