Plynové čerpacie jednotky (GPU) sú určené na použitie na lineárnych kompresorových staniciach hlavných plynovodov, pomocných kompresorových staniciach a podzemných zásobníkoch plynu, ako aj na spätné vstrekovanie plynu do zásobníka pri vývoji polí plynového kondenzátu. systém automatické ovládanie niektoré plynové čerpacie jednotky (SAU-A), vyrobené s využitím pokrokov v mikroprocesorovej technológii, zabezpečujú, že jednotky pracujú v automatickom režime, čo eliminuje neustálu prítomnosť personálu údržby v blízkosti jednotky. Práca personálu údržby počas prevádzky blokov pozostáva z vykonávania bežnej údržby a periodického sledovania parametrov a stavu. Konštrukcia jednotiek umožňuje kontrolu a výmenu niektorých prvkov bez jej zastavenia. Pri vývoji jednotiek používame moderné systémy spracovanie dát a počítačom podporovaný dizajn. Vysoká kvalita Výroba plynových čerpacích jednotiek je zabezpečená využitím progresívnych technologických postupov. Počas výrobného procesu sú bloky podrobené komplexnému testovaniu, ktoré zabezpečuje prevádzkové vlastnosti blokov, ako aj spoľahlivosť a bezpečnosť ich prevádzky.
Plynová čerpacia jednotka plynovej turbíny obsahuje agregát plynovej turbíny, odstredivé preplňovanie zemného plynu, výfukové zariadenie, palivové a štartovacie systémy, olejové systémy, automatické riadenie, reguláciu a ochranu, chladenie oleja a hydraulické tesnenie kompresora.
Z veľkého počtu možné schémy inštalácie plynových turbín na plynovodoch, najrozšírenejšie sú inštalácie jednoduchá slučka, vyrobený bez regenerácie alebo s rekuperáciou výfukového tepla, s nezávislou nízkotlakovou výkonovou turbínou („deleným hriadeľom“) na pohon plynového kompresora.
Väčšina štandardných veľkostí motorov s plynovou turbínou na pohon kompresorov je vyrobená podľa rovnakej konštrukčnej schémy - s „deleným hriadeľom“ a nízkotlakovou výkonovou turbínou, preto ich charakteristiky možno zhrnúť s dostatočnou presnosťou v danej relatívnej forme, teda vo forme závislostí daných parametrov vzťahujúcich sa na nominálne hodnoty.
Zariadenie GPU je vyrobené vo forme blokových štruktúr, ktoré zabezpečujú prepravu po železnici, vode alebo špeciálnou cestnou dopravou (hmotnosť blokov zvyčajne nepresahuje 60-70 ton). Jednotky musia byť vyrobené pripravené na inštaláciu a uvedenie do prevádzky bez demontáže alebo revízie. Vonkajšie potrubia a elektrické spojovacie jednotky by mali byť obmedzené na minimum a mali by mať jednoduché pripojenia.
Systém automatického riadenia GPU musí poskytovať:
Automatický štart, normálne a núdzové zastavenie bloku, regulácia a riadenie technologických parametrov agregátu plynovej turbíny a kompresora -
Výstražné a núdzové alarmy,
ochrana GPU vo všetkých prevádzkových režimoch,
Komunikácia jednotky s dielenským automatickým regulačným a riadiacim systémom,
Možnosť vzdialenej zmeny režimu GPU z riadiacich systémov predajne a stanice.
Plynový kompresor musí zabezpečiť prevádzku pri tlaku plynu na výstupe z kompresora rovnajúcemu sa 115 % nominálneho (na testovanie plynovodu), s celkovou dobou trvania tohto režimu maximálne 200 hodín/rok. Spustenie plynového kompresora sa spravidla uskutočňuje s predbežným plnením okruhu kompresora procesným plynom prevádzkového tlaku.
Komplexné zariadenie na čistenie vzduchu pre vstupný trakt plynovej turbíny musí zabezpečiť úpravu cyklického vzduchu na vstupe kompresora a protihlukovú ochranu pri rôznych prevádzkových podmienkach.
Zariadenia proti námraze môžu zahŕňať signalizáciu námrazy, systémy ohrevu prvkov vstupnej cesty a kompresora horúcim vzduchom, celej masy obehového vzduchu zmiešavaním produktov spaľovania odoberaných za turbínou, miešaním vzduchu z kompresora (regenerátora) resp. miešanie horúcej zmesi vzduchu a produktov spaľovania.
Konštrukcia plynového kompresora musí zabezpečovať množstvo požiadaviek, ktoré zodpovedajú súčasným normám a normám bezpečnosti pred výbuchom, prevencie a ochrany pred výbuchom, požiarnej bezpečnosti, vibrácií, indikátorov hluku a emisií tepla na pracoviskách a v prostredí, teplote, vlhkosti a vzduchu. mobilita pracovného priestoru v budovách pre GPU
Výška komína zariadenia s plynovou turbínou sa volí na základe rozptylu toxických látok obsiahnutých vo výfukových plynoch na maximálne prípustné koncentrácie v zemnej vrstve v súlade s hygienickými normami.
Plynová čerpacia jednotka GPA-Ts-16 na báze leteckého pohonu NK-16ST v blokovo-kontajnerovom prevedení je určená na prečerpávanie zemného plynu cez hlavné plynovody a je určená pre pracovný tlak kompresora 7,5 a 9,9 MPa (resp. modifikácie GPA-Ts-16/76 a GPA-Ts-16/100). Pracovný tlak na výstupe kompresora je určený iba konštrukciou zabudovaných prvkov prietokovej časti kompresora (obežné kolesá, difúzory, krúžky), ktorých výmena je zabezpečená v konštrukcii jednotky: teda GPA Jednotka -Ts-16 je úplne unifikovaná a ide o konštrukciu pozostávajúcu zo zmontovaných funkčných blokov a systémov dodávaných do kompresorových staníc v plnej továrenskej pripravenosti.
Konštrukcia blokovo zabalenej automatizovanej jednotky GPA-Ts-16 zabezpečuje stabilnú prevádzku jednotky na kompresorovej stanici so zmenami teploty okolia od 218K (-55°C) do 318K (+45°C) (klimatická verzia " XL" kategória umiestnenia 1 podľa GOST 15150-69).
Konštrukčne je jednotka inštaláciou, ktorej všetky zariadenia sú umiestnené v samostatných prenosných blokoch znázornených na obrázku 2. Na mieste prevádzky je jednotka inštalovaná na monolitickom železobetónovom základe.
Obrázok 2 - Jednotka na čerpanie plynu GPA-Ts-16
a - bočný pohľad; b - pohľad zhora; 1 - sacia komora; 2 - tlmič na vstupe; 3 - zariadenie na čistenie vzduchu; 4 - blok olejovej jednotky; 5 - blok chladiča oleja; 6 - potrubie systému cyklického ohrevu vzduchu; 7 - výstupný tlmič hluku; 8 - rozpera; 9 - podpera výfukového hriadeľa; 10 - difúzor; 11 - turbo blok; 12 - automatizačná jednotka: 13 - ventilačná jednotka 14 - medziľahlá jednotka; 15 - drenážny kolektor; 16 - rozdeľovač vykurovacieho systému; 17 - blok filtra palivového plynu.
Obrázok 3 - Schéma GPA-Ts-16
Jednotka obsahuje bloky turbínovej jednotky, olejové jednotky, automatizačné, prístrojové (prístrojové) a ventilačné zariadenia, ako aj cyklické zariadenia na prívod vzduchu so zariadením na čistenie vzduchu (ACU), systémy na tlmenie hluku a námrazu a výfukové zariadenie s tlmením hluku.
Turboblok 11 je základná montážna jednotka agregátu, v jeho kontajneri na kovovom ráme je kompresor, hnací motor, olejová nádrž agregátu s potrubným systémom, hydraulický akumulátor, výfuková špirála a rôzne systémy. aby sa zabezpečila normálna prevádzka jednotky.
Plyn čerpaný cez plynovod cez vstupné potrubie „A“ vstupuje do odstredivého dúchadla, kde je stlačený a privádzaný cez výstupné potrubie „B“ do hlavného plynovodu.
Kompresor je poháňaný leteckým motorom s plynovou turbínou NK-16ST, ktorý na štartovanie a pohon používa vyčistený a redukovaný plyn (GOST 21199-75). Na čistenie palivového plynu od mechanických nečistôt má jednotka filtračnú jednotku 17 palivového plynu.
Mechanické spojenie medzi voľnou turbínou motora a rotorom kompresora sa uskutočňuje cez medzihriadeľ (spojku). Motorový priestor a priestor turbodúchadla sú oddelené utesnenou priečkou.
Prívod cyklického vzduchu k hnaciemu motoru je realizovaný cez vstupné zariadenia, medzi ktoré patrí zariadenie na čistenie vzduchu 3, tlmiče hluku 2, sacia komora 1, medziblok s nasávaním vzduchu zmätku 14. Nasávanie vzduchu zabezpečuje rovnomernosť prívodu vzduchu. prúdenie vzduchu vstupujúceho do motora.
Na odstránenie výfukových plynov opúšťajúcich voľnú turbínu motora. a ich hlučnosť je znížená výfukovým zariadením zloženým z výfukovej špirály, difúzora 10, medzikusu 8 a tlmičov 7. Difúzor a tlmiče sú inštalované nad turbo agregátom na samostatnej podpere 9.
Aby sa zabezpečila jednoduchá údržba jednotky, hlavné komponenty olejového systému sú umiestnené v samostatnom bloku olejových jednotiek 4 a prístroje a panely automatického riadiaceho systému jednotky sú umiestnené v automatizačnom bloku 12.
Vetranie motorového priestoru je zabezpečené odsávaním vzduchu zo sacieho traktu radiálnym ventilátorom inštalovaným vo ventilačnej jednotke 13. Ventilačný systém zabraňuje prenikaniu prachu do motorového priestoru. Vetracia jednotka tiež zabezpečuje chladenie oleja v prípade núdzového vypnutia externého napájania ventilátorov tým, že odoberá časť vzduchu z kompresora motora a prechádza cez chladiče oleja
Chladenie oleja v olejovom systéme motora a kompresora zabezpečujú vzduchové chladiace jednotky inštalované v dvoch blokoch chladiča oleja 5.
Vetracia jednotka a jednotky chladiča oleja sú umiestnené na medziľahlých, olejových a automatizačných jednotkách. Toto usporiadanie blokov umožnilo minimalizovať plochu, ktorú zaberá jednotka na čerpacej stanici plynu.
Spojenie všetkých blokov sa vykonáva pomocou flexibilných adaptérov, ktoré umožňujú kompenzovať montážne nepresnosti pri inštalácii jednotky.
Na zabezpečenie ochrany sacieho zariadenia motora pred námrazou je agregát vybavený cyklickým systémom ohrevu vzduchu 6. Systém sa aktivuje automaticky cez snímače teploty okolia a funguje na princípe výberu časti horúcich výfukových plynov pomocou ejektorov a ich privádzanie do vstupu motora. Výstupný vzduch je dodávaný z nízkotlakového kompresora. Vykurovací systém blokov a oddelení jednotky umožňuje vykonávanie prác pri uvádzaní do prevádzky a opravy v chladnom období, zabezpečuje aj výber horúceho vzduchu z prevádzkovej jednotky pre potreby stanice. Vzduch pre vykurovací systém sa odoberá z vysokotlakového kompresora motora v množstve; Vykurovací systém je pripojený k systému stanice cez spoločný rozdeľovač 16 pre celú jednotku.
Automatizovaný hasiaci systém a automatizovaný riadiaci systém jednotky zabezpečujú jej prevádzku vo všetkých režimoch bez neustálej prítomnosti personálu údržby v blízkosti jednotky, ako aj fungovanie ako súčasť integrovaného systému.
Jednotky s plynovou turbínou, ako je uvedené vyššie, sa delia na: stacionárne, lietadlá a lode.
Stacionárne jednotky s plynovou turbínou špeciálne navrhnuté na použitie na plynovodoch zahŕňajú tieto jednotky: GT-700-5, GTK-5, GT-750-6 GT-6-750, GTN-6, GTK-10-2-4, GTN -25 s výkonom od 4 MW do 25 MW;
Vzduchom poháňané jednotky plynovej turbíny zahŕňajú jednotky plynovej turbíny, kde pohon kompresora je plynová turbína leteckého typu, špeciálne rekonštruovaná pre použitie na hlavných plynovodoch. V súčasnosti sú na plynovodoch prevádzkované zariadenia typu GPA-Ts-6.3, GPA-Ts-6.3/76 a GPA Ts-6.3/125 s motorom NK-12ST, vyrábané spoločnosťou Samara Engine-Building Association a Sumy Machine-Building. asociácie. Sumy Machine-Building Association montuje jednotku typu GPA-Ts-16 s motorom NK-16ST.
Lietadlové pohonné jednotky tiež zahŕňajú dovezené zariadenia ako „Coberra-182“ s motorom Avon 1534-1016 od Roll-Royce (Veľká Británia) a „Centaur“ od Solar (USA).
Jednotky námorných plynových turbín zahŕňajú jednotky typu GPU-10 „Volna“ s motorom DR-59L, ktoré vyrábajú lodenice Nikolaev a DT-90 (Ukrajina).
Celkovo bolo ku koncu roka 2001 na plynovodoch v prevádzke viac ako 3 000 jednotiek plynových turbín. rôzne druhy a schémy s celkovým inštalovaným výkonom nad 36 miliónov kW, čo je približne 85 % celkového inštalovaného výkonu kompresorových staníc Gazprom OJSC.
Pasové charakteristiky a počet jednotiek plynových turbín rôznych typov v súčasnosti používaných na plynovodoch charakterizujú údaje v tabuľke. 5.1.
Tabuľka 5.1.
Typy jednotiek plynových turbín používaných na plynovodoch
| typ GTU | Účinnosť, % | Výkon jednotky, kW | Počet jednotiek na čerpanie plynu, kusov | Celkový výkon, kW |
| Centaur GT-700-5 GTK-5 GT-750-6 GT-6-750 GTN-6 GPA-Ts-6.3 GTK-10 GTK-10I GPU-10 GTNR-10 J-59 Koberra-182 GTNR-12 .5 GTK-16 GTN-16 GPA-Ts-16 GPU-16/GPA-16 DG-90 GTN-25 GPA-Ts-25 GTK-25I | 2620/3900 6000/6500 11900/12900 | 20/10 99/5 19/14 58/19 | ||
| CELKOM | - | - |
Tabuľka analýzy údajov. 5.1 ukazuje, že rozsah kapacít plynových turbín používaných na hlavných plynovodoch OJSC Gazprom sa pohybuje v rozsahu od 2 do 25 mW. Menovitá účinnosť použitých jednotiek sa pohybuje v rozmedzí 24-35% a číselná hodnota účinnosti jednotky sa zvyčajne zvyšuje so zvyšovaním jej výkonu.
Analýza skúseností s používaním jednotiek plynových turbín na hlavných plynovodoch ukazuje, že v období vývoja a zriaďovania jednotného systému zásobovania plynom (UGSS) Ruska bolo vyrobených viac ako dvadsať rôznych typov tohto typu pohonu odstredivého dúchadla. Na plynovodoch sa používali rôzni výrobcovia plynových turbín, čo nedobrovoľne viedlo k nesúladu technologických, termodynamických a plynodynamických parametrov použitých zariadení.
Najmä to viedlo k tomu, že medzi prevádzkovými jednotkami na čerpanie plynu rôznych kapacít, vytvorenými v období 70-80 rokov, sa rýchlosť otáčania hriadeľa „výkonovej turbíny - odstredivého kompresora“ pohybuje v rozsahu 3700-8200 ot / min; neexistuje jednotný prístup k zdôvodňovaniu počtu stupňov výkonových turbín a odstredivých kompresorov, napríklad na základe ich zaťaženia.
To všetko do určitej miery naznačuje, že v súčasnosti OAO Gazprom pri prechode od technológie šetrenia kovov, ku ktorému došlo v počiatočnom období vzniku UGSS, na technológiu šetrenia energie, nemá „svoju vlastnú “ - hlavný typ pohonu plynovej turbíny, ktorý plne spĺňa požiadavky energeticky úspornej technológie prepravy plynu. Jednotka typu GTK-10, ktorá bola svojho času najrozšírenejšia na plynovodoch, si v súčasnosti vyžaduje rekonštrukciu, minimálne z hľadiska opodstatnenosti použitia parametrov regeneračného cyklu zariadenia a posúdenia použitia takýchto jednotiek na plynovodoch. všeobecne.
Snaha obsluhy kompresorovej stanice znížiť náklady na energiu pre potreby čerpania plynu v mnohých prípadoch vedie k modernizácii a rekonštrukcii už inštalovaných jednotiek s cieľom zlepšiť ich ekonomickú výkonnosť. V prvom rade by to malo zahŕňať presun bez regeneračných zariadení typu GTN-25I a GTN-10I na prevádzku v regeneračnom cykle, vytvorenie zariadení paroplynového cyklu typu Butek na zariadeniach GTA-Ts- typ 6.3 atď.
Vývoj energeticky úsporných plynárenských technológií pri preprave plynu plynovodmi v posledných rokoch opäť upozorňuje na opodstatnenosť použitia regeneračných plynových turbín na plynovodoch, porovnanie bez regeneračných a regeneračných jednotiek, možnosť využitia iných tepelných inžinierske opatrenia, ktoré pomáhajú znižovať náklady na energiu na prepravu plynu cez plynovody.
Každý z týchto typov pohonov kompresorových staníc má svoje výhody a nevýhody, potenciálne možnosti a obmedzenia pre ďalší rozvoj.
Medzi významné výhody agregátov s plynovou turbínou s pohonom typu plynovej turbíny patrí predovšetkým vysoký špecifický výkon na jednotku hmotnosti, možnosť regulovať dodávku procesného plynu zmenou otáčok výkonovej turbíny agregátu plynovej turbíny. , možnosť využitia prečerpaného plynu ako paliva, relatívne nízka spotreba vody a oleja napríklad pri piestových spaľovacích motoroch, priamy rotačný pohyb a úplná rovnováha, ktorá eliminuje potrebu použitia výkonných základov, reálne možnosti ďalšieho zlepšovania hlavné ukazovatele agregátu plynovej turbíny a predovšetkým jeho účinnosť.
Nevýhody väčšiny jednotiek s plynovou turbínou v prevádzke na plynovodoch zahŕňajú ich relatívne nízku efektívnu účinnosť a vysoký stupeň hluk, najmä v oblasti komory nasávania vzduchu jednotky plynovej turbíny. Treba však poznamenať, že inštaláciu plynovej turbíny na plynovodoch je potrebné považovať za jednotku, ktorá prakticky vyrába dva druhy energie: mechanickú na hriadeli kompresora a tepelnú vo forme tepla z výfukových plynov, ktoré môžu a majú byť efektívne využívané na vykurovanie kancelárskych priestorov kompresorovej stanice v období jeseň-zima ich prevádzky a na iné vykurovacie účely.
V súčasnosti závody na výrobu plynových turbín poháňaných plynovými turbínami zvládajú výrobu plynových turbín novej generácie s výkonom 6-25 MW s účinnosťou 32-36%. Medzi takéto jednotky patria predovšetkým GPU typu GTN-25-1, GPA-Ts-6.3 s motorom NK-14, GPA-Ts-16 s motormi AL-31, NK-38ST atď. (tabuľka 5.2).
Tabuľka 5.2
Ukazovatele sľubných elektrární s plynovou turbínou novej generácie
| značka GPA | Značka motora | typ motora | Výkon, MW | Účinnosť, % | Teplota pred divadlom 0 C | Kompresný pomer cyklu |
| GPA-2.5 GPU-6 GPA-Ts-6.3A GTN-6U GPA-Ts-6.3B GPU-10A GPA-12 „Ural“ GPA-Ts-16S GPA-Ts-16L GPA-Ts-16A GTNR -16 GTN- 25-1 GPA-Ts-25 GPU-25 | GTG-2.5 DT-71 D-336 GTN-6U NK-14ST DN-70 PS-90 DG-90 AL-31ST NK-38ST - - NK-36ST DN-80 | Loď Loď Letecká stanica. Vzduchová loď Vzduchová loď Vzduchová stanica. Stacionárne Vzdušná loď | 2,5 6,3 6,3 6,3 8,0 10,0 12,0 16,0 16,0 16,0 16,0 25,0 25,0 25,0 | 30,5 30,0 30,5 30,0 35,0 34,0 34,0 33,7 36,8 33,0 31,0 34,5 35,0 | 13,0 13,4 15,9 12,0 10,5 17,0 15,8 18,8 18,1 25,9 7,0 13,0 23,1 21,8 |
Zohľadnenie údajov v tabuľke. 5.2 ukazuje, že v blízkej budúcnosti zostanú hlavné typy pohonov plynových turbín na plynovodoch stacionárne, lodné a letecké jednotky, a tie sa budú používať v čoraz väčšom množstve.
Plynové čerpacie jednotky GPA-Ts-16 sú jednotnou radou strojov poháňaných 16 MW leteckým plynovým turbínovým motorom NK-16ST a odstredivým kompresorom NTs-16-76 s vertikálnym konektorom pre rôzne koncové tlaky.
Jednotky sú určené na prepravu zemného plynu hlavnými plynovodmi a ich inštaláciu na lineárnych kompresorových staniciach.
Konštrukcia jednotiek a úroveň ich automatizácie zabezpečujú prevádzku jednotiek na čerpanie plynu bez neustálej prítomnosti personálu údržby. Jednotky môžu pracovať v klimatických zónach s teplotou okolia od -55 do +45°C.
Jednotka GPA-Ts-16 pozostáva z nasledujúcich, na mieste ukotviteľných, prenosných hlavných jednotiek plne pripravených z výroby:
· turbo agregát, v ktorom je inštalované odstredivé plnotlakové preplňovanie NTs-16-76 s vertikálnym konektorom a motor NK-16ST na čerpaný plyn. V závislosti od konečného tlaku môžu byť do krytu kompresora inštalované rôzne prietokové časti;
· zariadenie na čistenie vzduchu a sacia komora na privádzanie vyčisteného vzduchu do motora;
· blok olejového chladiča, v ktorom sú inštalované výmenníky tepla olejového vzduchového chladiaceho systému;
· blok olejových jednotiek, v ktorých sú umiestnené jednotky systému zásobovania olejom;
· automatizačná jednotka s hasiacim oddelením.
Všetky komponenty a systémy agregátov, s výnimkou dráhy prúdenia kompresora, sú úplne jednotné.
Kompresor NTs-16/76
1). Všeobecné informácie
Typ - dvojstupňový, odstredivý s vertikálnym konektorom.
Smer otáčania hriadeľa CT je proti smeru hodinových ručičiek.
Typ pohonu - plynová turbína, letectvo s voľnou turbínou;
Mazací systém - cirkulujúci pod tlakom s chladením vzduchom;
Tesniaci systém je hydraulický, olejový, štrbinový s plávajúcimi krúžkami.
2). Všeobecné zariadenie.
Kompresor sa skladá z týchto hlavných častí: vonkajší plášť, ktorý je konštrukčne vyrobený z kovanej ocele
valec. Sacie a výtlačné potrubie je privarené k valcu. Na spodnú časť karosérie sú privarené oporné nohy, na hornú časť sú privarené oporné nohy pre dva hydraulické akumulátory. Skriňa je na oboch koncoch uzavretá kovanými oceľovými krytmi, ktoré sú v skrini upevnené delenými poistnými krúžkami a konzolami. Vnútorný kryt je umiestnený vo vnútri vonkajšieho krytu. Vnútorný plášť pozostáva zo sacej komory, membrány, difúzorov, vstupnej vodiacej lopatky a spätnej vodiacej lopatky. Rotor kompresora je stupňovitý hriadeľ s dvoma obežnými kolesami, dummis a diskom axiálneho ložiska, ktorý je na ňom nalisovaný. Obežné kolesá sú v spájkovanom prevedení, vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a pozostávajú z hlavného a krycieho kotúča. Rotor je uložený na dvoch klzných ložiskách – nosnom a axiálnom. Dummis je navrhnutý tak, aby znížil axiálnu silu o axiálne ložisko. Tesnenie rotora pozostáva z koncového tesnenia, ktorým je štrbinové olejové tesnenie s plávajúcimi krúžkami, a labyrintového tesnenia. Na skrini ložiska je pripevnená jednotka olejového čerpadla, ktorá pozostáva z hlavného zubového čerpadla pre mazací systém az trojzávitovkového hlavného čerpadla pre systém tesnení. Na meranie vibrácií rotora sú na koncoch ložísk nainštalované snímače vibrácií a snímač axiálneho posunutia rotora.
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/
PROJEKT KURZU
téma zadania: Plynové čerpacie jednotky GPA-Ts-6.3 kompresorovne kompresorovej stanice hlavného plynovodu
disciplína: Technologické vybavenie plynovodov a ropovodov a zásobníkov plynu a ropy
Úvod
1. Všeobecná časť
1.1 Charakteristika kompresorovne
1.2 Technické a konštrukčné charakteristiky GPA-Ts-6.3
1.3 Charakteristika systémov GPA-Ts-6.3
1.4 Bezpečnostné opatrenia v kompresorovni s GPA-Ts-6.3
2. Kalkulačná časť
2.1 Tepelný výpočet cyklu GTU GPA-Ts-6.3
Záver
Zoznam použitých zdrojov
Úvod
Plynárenstvo bolo a zostáva jedným z najdynamickejšie sa rozvíjajúcich odvetví hospodárstva Ruská federácia. Plynárenský priemysel sa v posledných rokoch dostal na prvé miesto vo výrobe palivových a energetických zdrojov.
Z celkového objemu zemného plynu vyprodukovaného v krajine pochádza 94 % z otvorenej akciovej spoločnosti Gazprom.
Gazprom vlastní licencie na výstavbu 92 polí plynu a plynového kondenzátu so zásobami priemyselného plynu v objeme 32,2 bilióna. m, čo je 67 % celoruských zásob a 23 % celosvetových zásob.
Krajina vytvorila a naďalej rozvíja jednotný systém zásobovania plynom, ktorý zahŕňa plynové polia, hlavné plynovody s inštalovanými kompresorovými stanicami, podzemné zásobníky, závody na spracovanie plynu a distribučné stanice.
OJSC Gazprom v súčasnosti prevádzkuje v Rusku plynovody s celkovou dĺžkou viac ako 155 tisíc km, z toho plynovody veľkého priemeru (1220 – 1420 mm) tvoria viac ako 60 %. K dispozícii je 247 kompresorových staníc s celkovým výkonom viac ako 39,5 milióna kW. Priemerná prepravná vzdialenosť plynu je 2512 km. Zvýšenie ťažby plynu v súlade s dopytom po ňom sa uskutoční zvýšením kapacity existujúcich ložísk a uvedením nových ložísk do rozvoja v regióne Nadym-Pur-Taz, kde sa v súčasnosti vykonáva hlavná ťažba plynu. Jeho hlavným zdrojom v budúcnosti budú predovšetkým polia polostrova Yamal a šelfové pásmo Červeného a Barentsovho mora.
Zvyšovanie spoľahlivosti Jednotného systému zásobovania plynom je spojené jednak s výstavbou nových podzemných zásobníkov a komplexov štandardných zásobníkov, ako aj so zvyšovaním aktívnej kapacity existujúcich. Použitie vysoko produktívnych vrtov, automatizované systémy riadenie procesov vstrekovania a odberu plynu, ako aj nové ekonomické kompresorové zariadenia zlepšia spoľahlivosť a efektívnosť systému Unified Gas Supply System.
Za posledných 50 rokov sa produkcia plynu v Rusku zvýšila takmer 100-krát, t.j. V podstate v tomto období sa u nás vytvoril plynárenský priemysel.
Keďže v budúcnosti sa plánuje zvýšenie produkcie zemného plynu o viac ako rádovo, povedie to k rozšíreniu rozsahu jeho aplikácie a vyžiada si nové technológie na jeho prieskum, výrobu, prepravu a využitie. Vrátane technológií viac racionálne využitie tlak plynu so širokým využitím turboexpandérov a chemickej energie plynu počas pohybu plynu zo zásobníka k spotrebiteľovi a vytváranie plne automatizovaných polí, plynovodov, kompresorových staníc, podzemných zásobníkov plynu a distribučných staníc plynu.
Najdôležitejšou úlohou v komplexe prác na zlepšenie efektívnosti hlavnej prepravy plynu je zníženie nákladov na energiu.
Stačí povedať, že dnes sa asi 8 % vyrobeného plynu spotrebuje na pohon kompresorov. Je to spôsobené nízkou priemernou účinnosťou. plynové čerpacie jednotky plynových turbín, ktoré tvoria 27,1 %, 15 % kapacity GPU už funguje viac ako 20 rokov a je predmetom modernizácie alebo výmeny.
V súčasnosti sa za účasti popredných obranných podnikov realizuje program na vývoj a zvládnutie výroby plynových čerpacích jednotiek so stacionárnymi, leteckými a námornými motormi s účinnosťou. od 32 % do 38 %. Niektoré z nových blokov už dorazili na trasy plynovodov.
Prebieha pilotná priemyselná prevádzka plynových kompresorových jednotiek s paroplynovým cyklom. Použitie plynových zariadení s kombinovaným cyklom s jednotkami novej generácie umožňuje zvýšiť celkovú účinnosť. kompresorových staníc až 45 %.
Do prác na vytvorení niektorých typov nových zariadení na čerpanie plynu sa podieľali popredné zahraničné spoločnosti. Lulpa-Saturn JSC tak v spolupráci so spoločnosťou Nuovo-Pignone vytvára nové bloky s výkonom 16 MW pomocou ruského plynového generátora. Spolu s firmou Cooper-Rolls sa pracuje na modernizácii spaľovacej komory AL-31 ST s cieľom znížiť emisie oxidov dusíka. Permské podniky Aviadvigatel a Perm Motors plánujú spoločne so spoločnosťou Pratt and Whitney vykonať práce na zvýšení spoľahlivosti a environmentálnej bezpečnosti motorov s výkonom 12 a 16 MW.
Použitie plynových kompresorových jednotiek novej generácie umožní znížiť spotrebu plynu pre technologické potreby o 25 – 30 %, znížiť emisie oxidov dusíka a zvýšiť spoľahlivosť prepravy plynu.
Do roku 2015 bude okrem 155 tisíc km existujúcich plynovodov zavedených až 40-45 tisíc km nových.
Smer technologického pokroku v hlavnej preprave plynu na obdobie do roku 2015 je určený charakteristikami odvetvia v tomto období.
Opatrenia technického pokroku by mali byť zamerané na vytváranie a implementáciu nových technológií a zariadení v týchto oblastiach:
pre nové plynovody a predovšetkým pre systém prepravy plynu Jamal;
na rekonštrukciu a technické dovybavenie existujúcich plynovodov;
zvýšiť spoľahlivosť a efektívnosť prevádzky existujúcich plynovodov;
V posledných rokoch sa rozvíja nový smer využívania zemného plynu ako motorového paliva pre automobilovú, riečnu, leteckú dopravu a poľnohospodársku činnosť. To zabezpečuje úsporu vzácnych ropných motorových palív a zlepšuje ekologický stav prírodného prostredia.
Vedenie Technologický inštitút priemysel - Všeruský výskumný ústav plynu spolu s ďalšími vedeckými organizáciami vypracoval koncepciu vedecko-technického rozvoja plynárenstva do roku 2015, ktorá zabezpečuje opatrenia zamerané na prekonanie negatívnych trendov, ako aj zabezpečenie spoľahlivosti a bezpečnosť Jednotného systému zásobovania plynom.
Očakáva sa teda zvýšenie efektívnosti výroby plynu zavedením súboru opatrení, z ktorých najdôležitejšie je využitie horizontálnych a horizontálne rozvetvených vrtov. Už existujú pozitívne skúsenosti s výstavbou studní na poliach a podzemných zásobníkov plynu v regióne Orenburg a Krasnodarský kraj. Použitie takýchto vrtov umožňuje znížiť potrebný počet vrtov konvenčného dizajnu trikrát až päťkrát.
Pre širokú implementáciu tejto technológie sa vytvárajú moderné vrtné súpravy, telemetrické systémy s hydraulickým komunikačným kanálom a ďalšie technické prostriedky.
Začali sa práce na vytvorení komplexného systému technickej diagnostiky plynovodov a monitorovania životného prostredia, vrátane využitia pokrokov v kozmickej technológii.
kompresorovňa plynových čerpacích jednotiek
1 . generálČasť
1.1 Charakteristika kompresorovne
Makhachkala LPUMG „Trans Gas Machačkala“ vznikla 5. októbra 1979 na základe objednávky Ministerstva plynárenského priemyslu ZSSR v súlade so schválenou štruktúrou a personálnym obsadením. Predajňa kompresorov v r.p. Izberbash sa nachádza na 323 km od hlavného plynovodu Petrovsk-Novopskov napravo od plynovodu pozdĺž toku plynu.
Priemerná ročná prízemná teplota je 10,5 °C. Najbližšia osada je Izberbash, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 7 km. Hlavnou úlohou zdravotníckych zariadení je preprava plynu hlavnými plynovodmi a dodávka plynu miestnym spotrebiteľom plynovodmi.
Produktivita CS je 41,7-44,7 miliónov m/deň.
Tlak kompresora 56 kgf/cm².
Hlavné technologické vybavenie KC vrátane kompresorových jednotiek, lapačov prachu, plynových chladničiek je domácej výroby.
V súlade s konštrukčným zadaním schváleným Mingazpromom 3. januára 1979 boli na kompresorovú stanicu prijaté na inštaláciu automatizované jednotky GPA-Ts-6.3 v blokovom prevedení pozostávajúcom z dvojstupňových kompresorov s konštrukčným kompresným pomerom 1,45 a letecké plynové turbíny motory NK-12 st.
Pomocné vybavenie KC je zabezpečené v blokovom prevedení.
Technologická schéma CC zabezpečuje tieto hlavné technologické procesy:
Čistenie plynu od mechanických nečistôt a kvapalnej fázy;
Stláčanie plynu;
Plynové chladenie.
Plyn z hlavného plynovodu je vedený cez jednu slučku DN 1000 do inštalácie odprašovačov. CC je vybavené cyklónovými zberačmi prachu s nominálnou kapacitou 15 miliónov m³/deň, DN 2000 mm, s pracovným tlakom 55 kgf/cm³. Na základe predpokladanej kapacity plynovodu boli na KC inštalované 4 lapače prachu, z toho jeden záložný. Pripojenie zberačov prachu je viacnásobné. Vyčistený plyn je privádzaný v dvoch slučkách DN 100 do sacieho potrubia kompresorovne DN 1000. Produkty čistenia plynu oddelené v odprašovačoch sú automaticky (pri dosiahnutí maximálnej hladiny v odprašovači) odvádzané cez odlučovač plynu do bloku zberných nádrží kondenzátu pracujúcich pri atmosférickom tlaku. Zo zbernej nádrže kondenzátu ponorné čerpadláčistiace prostriedky sa čerpajú do cisterien a prepravujú sa na miesta likvidácie.
Stláčanie plynu sa vykonáva jednotkami GPA-Ts-6.3 v množstve 5 pracovných a 2 rezervných. Technologická schéma zabezpečuje paralelnú prevádzku kompresorových jednotiek. Plyn po stlačení z výtlačného potrubia DN 1000 je vedený jedným plynovodom DN 1000 do vzduchových chladiacich jednotiek.
Ako plynové chladničky na KC sa používajú vzduchové chladiče AVZ D-20-Zh-6,3-B1-V2T/6-1-8, ktoré slúžia na chladenie plynu po stlačení na teplotu prijateľnú pre izoláciu plynovodu a na zvýšiť objem prepravnej kapacity plynu plynovodu. Prípojka AVO je kolektor. Aby bolo možné vypnúť ochladzovač vzduchu v zime a pri opravách, okruh zabezpečuje obtok DN 1000. Ochladený plyn je privádzaný do hlavného plynovodu v jednej slučke DN 1000.
Na zabezpečenie režimu štartu a zastavenia odstredivých kompresorov technologická schéma zabezpečuje štartovací okruh DN 700 s potrebnými škrtiacimi ventilmi. Pripojenie k štartovaciemu okruhu jednotiek je viacnásobné. Na odpojenie KC od hlavného motora pri prechode čistiaceho zariadenia je medzi sacou a výtlačnou slučkou KC zabezpečený obtok DN 500. Na ohrev jednotiek pred spustením, ako aj počas opravy KC v zime alebo mimo sezóny je k dispozícii jednotný ohrievač motora namontovaný na podvozku automobilu ZIL-131 značky UMP-350-131.
Na kompresorovej stanici sú tiež pomocné konštrukcie: kotolňa, regeneračná jednotka, palivo a mazivá, núdzová elektráreň, čerpadlá na zásobovanie vodou, ventilačný systém. Celkový počet pracovníkov KC je 365 osôb.
Hlavnou úlohou kompresorovej stanice je zvýšiť tlak zemného plynu a zabezpečiť jeho prepravu hlavným plynovodom k spotrebiteľom.
Komunikačná služba poskytuje telefónnu a rádiovú komunikáciu v rámci podniku. A tiež zodpovedný za integritu telefónnych liniek.
Služba elektrochemickej ochrany kontroluje a eliminuje prítomnosť bludných prúdov na potrubiach a kontroluje kvalitu izolácie plynovodov.
Prístrojová služba sa zaoberá údržbou, monitorovaním a opravou prístrojovej a automatizačnej techniky na hlavných a pomocných zariadeniach, plynovodných prípojkách a vedie aj evidenciu prepraveného plynu pre prevádzku čerpacích jednotiek plynu.
Servis linky sa zaoberá servisom líniovej časti plynovodu, a to: práce za tepla (výmena ventilov potrubia, úsekov plynovodu), kontrola potrubia uzatváracie ventily, výmena metanolu, čistenie lineárnej časti v rámci bezpečnostnej zóny a tiež kontrola stavu izolácie.
Služba distribučnej stanice plynu zabezpečuje údržbu, opravy, zriaďovanie a uvádzanie do prevádzky plynárenských distribučných staníc, distribučných miest plynu, ako aj darovanie plynu dodávaného odberateľom pre potreby domácností.
Služba dodávky elektriny monitoruje a opravuje elektrické vedenie, čerpadlá, zásobovanie vodou pre domáce potreby a kanalizáciu.
Servis GKS sa zaoberá údržbou a opravou čerpacích jednotiek plynu, pomocných zariadení, vypracovaním harmonogramov a plánov preventívnej údržby.
Chemické laboratórium analyzuje procesný plyn a turbínový olej na prítomnosť procesných a mechanických nečistôt, čistí procesnú vodu, meria znečistenie ovzdušia v dielni a na území.
Bezpečnostný inžinier sleduje dodržiavanie pravidiel ochrany práce, prijíma opatrenia na predchádzanie nehodám a organizuje testovanie znalostí o bezpečnosti.
Projekt kurzu skúma CC-1 LPUMG Machačkala, vybavený jednotkami GPA Ts-6.3.
1.2 Technické a konštrukčné charakteristiky GPA-Ts-6.3
Plynová čerpacia jednotka GPA-Ts-6.3 s dvojstupňovým plnotlakovým odstredivým kompresorom a poháňaná leteckým plynovým turbínovým motorom typu NK-12ST bola vyvinutá s prihliadnutím na nasledovné základné princípy.
Konštrukcia bloku by mala poskytovať možnosť dodania hotových blokov priamo na miesto inštalácie železničnou, cestnou a leteckou dopravou.
Rozmery a hmotnosť blokov musia zabezpečiť možnosť ich montáže a demontáže mobilným zdvíhacím zariadením na kompresorovej stanici.
Jednotky musia prejsť kontrolnými kontrolami a testami vo výrobných závodoch a musia byť dodané na inštaláciu v plnej pripravenosti z výroby (konečne zmontované a otestované).
Spotreba elektriny jednotkou by mala byť minimálna, iba pre pomocné potreby.
Aby bolo možné jednotku používať v rôznych klimatických zónach a za všetkých poveternostných podmienok, je vylúčené použitie vody na chladenie komponentov jednotky a oleja; Musí sa vypracovať návrh vzduchového chladenia.
Automatizácia jednotky by mala vykonávať automatické postupné spustenie (zastavenie) jednotky „z tlačidla“ a chrániť jednotku v núdzových situáciách a nepretržite monitorovať parametre motora a kompresora.
Vzhľadom na prevádzkové podmienky v teréne je potrebné zabezpečiť maximálnu udržiavateľnosť GPU výmenou blokov.
Plynová čerpacia jednotka GPA-Ts-6.3 pozostáva z piatich blokov: turbínová jednotka , zariadenie na čistenie vzduchu, sacia komora s automatizačnou jednotkou, výfukový hriadeľ a chladiče oleja .
Jednotka turbojednotky obsahuje kompresor a motor s pomocnými mechanizmami a zariadeniami namontovanými na spoločnom ráme. Blok je uzavretý v tepelne a zvukovo izolačnom obale. Je základom jednotky GPA-Ts-6.3 a umožňuje opustiť výstavbu objemných budov a iných základných štruktúr.
Plnotlakový kompresor jednotky GPA-Ts-6.3 je jednoplášťový dvojstupňový odstredivý stroj. Dva stupne kompresie umožňujú realizovať plný tlakový pomer 1,45 a upustiť od sekvenčného pripájania kompresorov na staniciach, prijatého pri použití konzolových jednostupňových kompresorov starého typu. Kryt kompresora je oceľový s horizontálnym prírubovým konektorom. Skriňa je so štyrmi nohami pripevnená priamo k základovému rámu (základni) kontajnera turbínovej jednotky. Sacie a výtlačné potrubie je umiestnené koaxiálne, čím sa eliminuje vznik krútiaceho momentu od ťahových síl pri teplotných deformáciách plynovodu. Rotor má dve obežné kolesá s priemerom 545 mm, vyrobené pre zvýšenie spoľahlivosti progresívnou metódou difúzneho spájkovania vo vákuu. Časti statorovej časti aerodynamickej jednotky (difúzory, špirály a pod.) sú odnímateľné a zameniteľné.
Zohľadňujú sa radiálne a axiálne zaťaženia! nosné a axiálne viacklinové klzné ložiská progresívnej konštrukcie so životnosťou medzi generálnymi opravami 25-30 tisíc hodín. Ložiská boli vylepšené tak, že poskytujú reverzibilitu „zdvihu“ kompresora v prípade, že sa agregát roztočí so spätným tokom plynu.
Ako koncové tesnenia v kompresore sa používajú štrbinové olejové tesnenia s plávajúcimi krúžkami. Tieto tesnenia fungujú na princípe automatického udržiavania konštantného pretlaku oleja nad tlakom utesňovaného plynu.
Aby sa zvýšila životnosť tesnení, namiesto páru grafit-oceľ začali používať pár babbitt-karbid a zvýšili jemnosť filtrovania oleja dodávaného do tesnení na 10-15 mikrónov.
Zariadenie na čistenie vzduchu je určené na čistenie vzduchu privádzaného do motora s cieľom chrániť lopatky kompresora pred opotrebovaním. Nasávacia komora slúži na prívod vzduchu z HEU do motora. Výfukové zariadenie šachty na zníženie hluku je určené na odvod výfukových plynov. Olejové chladiče slúžia na chladenie oleja v mazacom systéme turbo agregátu.
Jednotka sa spúšťa automaticky podľa programu, ktorý zabezpečuje sekvenčné vykonávanie operácií na sledovanie predštartovej pripravenosti, zapnutie pomocných zariadení, zapnutie komponentov motora a zaťaženie kompresora. Celý proces spúšťania je možné podmienečne rozdeliť do etáp, pričom realizácia každej z nich je riadená definovaním parametrov (tlak, rýchlosť, teplota atď.) a v prípade, že jedna z nich nie je dokončená, ďalšie operácie sú zablokované alebo sa motor zastaví.
Celý proces spúšťania, poloha hlavných prvkov jednotky a žeriavového potrubia sú demonštrované mnemotechnickým diagramom a ovládacími svetelnými bannermi zobrazenými na ovládacom paneli.
1.3 Charakteristika systémov GPA-Ts-6.3
Automatizačný systém vyvinutý pre jednotku GPA-Ts-6.3 zabezpečuje automatické spustenie programu, prevádzku v režime, normálne alebo núdzové zastavenia, ako aj množstvo prác súvisiacich s prípravou jednotky na spustenie s minimálnym zásahom. od personálu údržby.
Pre bezpečnú prevádzku agregátu motora a plynového kompresora bola vyvinutá sada automatických riadiacich a ochranných prostriedkov pre definujúce parametre, ktorých dosiahnutie maximálnych prípustných limitov indikuje predbežnú situáciu a vedie k núdzovému zastaveniu, ako napr. vidieť zo schémy automatického núdzového zastavenia jednotky. Pre množstvo ochrán je zabezpečený výstražný (svetelný a zvukový) signál.
Na uľahčenie prevádzkových podmienok mazací systém GPU sa vyrábajú jednotne, t.j. vytvárajú jednotu olejov pre motor a kompresor so spoločnou olejovou nádržou, štartovacím čerpadlom, olejovou komunikáciou atď. Jednota použitých olejov zjednodušuje prepravu oleja do kompresorových stojanov a olejových komunikácií, uľahčuje podmienky na jeho skladovanie
Princípy stanovené pri návrhu a vykonaných experimentálnych prácach umožnili použiť vzácny olej domácej výroby pre kompresor a motor. Vzhľadom na možnosť prevádzky jednotiek pri nízkych teplotách (do -50°C) a v suchých oblastiach na juhu krajiny (do -+*45°C) je použitie vody v systéme chladenia oleja vylúčené. Vzduchové chladiče oleja s elektrickými ventilátormi poskytujú automaticky nastavené teplotné podmienky.
Predohrev oleja v zimnom období je realizovaný horúcim vzduchom z prevádzkových jednotiek alebo elektrickými vykurovacími telesami, v prípade špeciálnej potreby je na ohrev jednotky zabezpečený mobilný teplovzdušný generátor (MP-350). Vedenie ropovodov zabezpečuje ich jednoduchú inštaláciu; spoje ropovodov sú ľahko dostupné; Spojenie s motorom je uskutočnené elastickými manžetami. Olej je čistený keramickými a sieťovými filtrami, ktoré sa ľahko regenerujú. Použitie vysoko účinných nafukovacích tesnení na motore, ako aj odstreďovanie olejovo-vzduchových emulzií na motore zaisťuje nepatrné straty oleja pri prevádzke plynovej čerpacej jednotky. Všetky parametre olejového systému sú riadené ochranami.
1.4 Bezpečnostné opatrenia v dielni kompresorov sGPA-Ts-6.3
Rozhodnutím Mingazprom, Minkhimmash a Minaviaprom bolo na výcvikovej základni zorganizované školenie inžinierskeho a technického personálu obsluhujúceho kompresorové stanice s jednotkami GPA-Ts-6.3. Školenie prebiehalo podľa schváleného programu v nasledujúcich kurzoch; návrh a prevádzka GPA-Ts-6.3. Okrem teoretických disciplín prebiehali aj praktické hodiny na skúšobnej stanici závodu a na kompresorových staniciach. Po absolvovaní školenia vykonala špeciálna komisia skúšky a vydala osvedčenia o oprávnení prevádzkovať GPA-Ts-6.3. Na zlepšenie kvality výcviku bola vytvorená séria farebných plagátov pre návrhy GPA-Ts-6.3. V rokoch 1974-1976 bolo na výcvikovej základni vycvičených desať skupín operačného personálu divízií Mingazprom. Celkovo bolo vyškolených 150 ľudí, z toho 15 inžinierov. Ďalšie vzdelávanie obslužného personálu od roku 1977. t v súvislosti s nahromadenými skúsenosťami s prácou na kompresorových staniciach s určenými jednotkami, zvyšovaním kvalifikácie inžinierskeho personálu v plynárenstve a zvyšovaním počtu kompresorových staníc, organizovaných priamo na pracovisku so zapojením kvalifikovaných odborníkov z ministerstva leteckého priemyslu a ministerstva Gaspromu.
2. Kalkulačná časť
2. 1 Tepelný výpočet cyklu GTU GPA-S-16
Účel výpočtu: výpočet parametrov agregátu plynovej turbíny cyklus GPA-Ts-6.3: merná užitočná práca, prietok vzduchu axiálnym kompresorom, pracovný tepelný tok turbínou vnútornej účinnosti plynovej turbíny; spotreba palivového plynu v spaľovacej komore.
Počiatočné údaje:
Efektívny výkon, N, kW; 6300
Teplota vzduchu na vstupe do axiálneho kompresora, ; 15
Menovitý tlak okolitého vzduchu, kgf / ; 1,033
Teplota plynu na vstupe do turbíny, ; 810
Kompresný pomer vzduchu v axiálnom kompresore, ; 7.8
Adiabatický exponent, k; 1.4
účinnosť spaľovacej komory, ; 0,96
Účinnosť axiálneho kompresora (orientačná), ; 0,84
Plynová konštanta, R kgf m/kg deg; 29.3
Nižšia výhrevnosť paliva, kcal/kg; 8550
účinnosť turbíny (orientačne), ; 0,85
účinnosť mechanickej turbíny, ; 0,95
Pomer spotreby vzduchu a paliva, ; 0,97
Nastaví sa stratový koeficient v ceste vzduchu a plynu
1,051,1 (2.2.1)
Tlak pracovnej kvapaliny na výstupe z turbíny, kgf/
Tlak vzduchu na výstupe z axiálneho kompresora, kgf/
Tlak pracovnej tekutiny na vstupe do turbíny, kgf/
Izoentropický rozdiel tepla v axiálnom kompresore, kcal/kg
kde kcal/kg
Skutočný rozdiel v axiálnom kompresore, kcal/kg
63,6 kcal/kg
Priemerná teplota vzduchu v axiálnom kompresore,
Priemerná hmotnostne špecifická tepelná kapacita v závislosti od priemernej teploty vzduchu v axiálnom kompresore, (); kcal/kg, stanovené podľa hodnôt izobarickej tepelnej kapacity
kcal/kg (2,2,8)
teplota vzduchu na výstupe z axiálneho kompresora,
kde je efektívny rozdiel tepla v axiálnom kompresore, kcal/kg je priemerné hmotnostné špecifické teplo v závislosti od priemernej teploty vzduchu v axiálnom kompresore, kcal/kg
Skutočný pokles tepla v turbíne, kcal/kg
Priemerná teplota pracovnej tekutiny v turbíne,
Priemerná merná tepelná kapacita v závislosti od priemernej teploty pracovnej tekutiny v turbíne, (); kcal/kg, stanovené podľa hodnôt izobarickej tepelnej kapacity
kcal/kg (2,2,13)
Teplota pracovnej tekutiny na výstupe z turbíny, K
kde kcal/kg
priemerné špecifické teplo v závislosti od priemernej teploty pracovnej tekutiny v turbíne, kcal/kg
Špecifická užitočná práca jednotiek plynovej turbíny, kcal/kg
pomer prietoku vzduchu k prietoku pracovnej tekutiny turbínou
Priemerná teplota pracovnej tekutiny v spaľovacej komore,
Priemerná merná tepelná kapacita pracovnej tekutiny v spaľovacej komore, (kcal/kg, stanovená podľa hodnôt izobarickej tepelnej kapacity
kcal/kg (2,2,17)
Teplo dodávané do spaľovacej komory (špecifické), kcal/kg
Vnútorná účinnosť GTU, %
Prietok pracovnej tekutiny turbínou, kg/s
Prietok vzduchu cez axiálny kompresor, kg/s
Špecifická entalpia vzduchu pred spaľovacou komorou, kcal/kg
Špecifická entalpia pracovnej tekutiny pred turbínou, kcal/kg
Spotreba palivového plynu v spaľovacej komore, kg/s
Účinnosť spaľovacej komory
špecifická entalpia vzduchu pred spaľovacou komorou, kcal/kg
špecifická entalpia pracovnej tekutiny pred turbínou, kcal/kg
Záver: Výsledky výpočtu cyklu GTU GPA-Ts-6.3
Špecifická užitočná práca jednotky plynovej turbíny kcal/kg
Prietok vzduchu cez OK kg/s
Spotreba pracovného tepla turbínou kg/s
Vnútorná účinnosť GTU, %
Spotreba palivového plynu v spaľovacej komore kg/s
Záver
Tento kurz sa zaoberá témou „Plynové čerpacie jednotky GPA Ts-6.3“.
Vo všeobecnosti som zvážil nasledujúce otázky:
Charakteristika kompresorovne: Kompresoráreň v r.p. Bubnovsky sa nachádza na 323 km od hlavného plynovodu Petrovsk-Novopskov napravo od plynovodu pozdĺž toku plynu.
Technické a konštrukčné charakteristiky plynovej čerpacej jednotky GPA Ts - 6.3.
Charakteristika systémov GPA Ts - 6.3
Bezpečnostné opatrenia v kompresorovni s plynovými kompresorovými jednotkami Bezpečnostné opatrenia v kompresorovni s plynovými kompresorovými jednotkami Ts-6.3
Výpočtová časť obsahuje nasledujúce výpočty:
Skúšobný hydraulický výpočet úseku plynovodu, v ktorom som určil konečný tlak, teda minimálny prípustný tlak plynu pred kompresorovou stanicou, vybraný z podmienok spoľahlivej prevádzky jej zariadenia.
Zoznam použitých zdrojov
1. Technologické predpisy pre plnenie vozidiel stlačeným zemným plynom na čerpacích staniciach CNG s kompresorovými agregátmi typu
4НR 3KN-200/210-5-249WLK.
2. Stepanov O.A. Krylov G.V. Skladovanie a rozvod plynu. - M.: Nedra 1994.
3. Pas na prevádzkovanie zariadenia na sušenie plynu na plniacej stanici CNG.
4. Volkov M.M. Príručka pracovníkov plynárenského priemyslu.- M.: Nedra, 2009.
5. Dyatlov V.A. Michajlov V.M. Jakovlev E.I. Zariadenia, prevádzka a opravy hlavných plynovodov. M.: Nedra, 2011.
6. Plynárenský priemysel. Časopis o výrobe a technike číslo 9,2010.
Uverejnené na Allbest.ru
...Podobné dokumenty
Výber prevádzkového tlaku a typu čerpacej jednotky plynu. Výpočet termofyzikálnych vlastností prepravovaného plynu. Tepelný a hydraulický výpočet úseku plynovodu. Výpočet prevádzkového režimu kompresorovej stanice. Kapitálové a prevádzkové náklady.
kurzová práca, pridané 16.12.2014
Účel kompresorovej stanice. Výstavba kompresorovne. Automatizácia plynovej čerpacej jednotky GPA-16R "Ufa". Analýza metód a prostriedkov zvyšovania spoľahlivosti vibrometrických informácií. Vývoj počítačového modelu snímača vibrácií.
práca, pridané 16.04.2015
Výber pracovného a pretlaku v plynovode. Určenie počtu kompresorových staníc (CS) a vzdialenosti medzi stanicami. Prepracované tepelné a hydraulické výpočty úseku plynovodu medzi dvoma kompresorovými stanicami. Výpočet prevádzkového režimu kompresorovej stanice.
kurzová práca, pridané 16.03.2015
Charakteristika kompresorovne a plynovej čerpacej jednotky GTK-10I. Mazanie agregátu plynovej turbíny, vzduchový chladiaci systém a tesnenia. Olej na mazanie ložísk kompresora. Vlastnosti servisu jednotky na čerpanie plynu.
kurzová práca, pridané 2.12.2013
Výber prevádzkového tlaku plynovodu. Výpočet vlastností prepravovaného plynu. Hustota plynu pri štandardné podmienky. Určenie vzdialenosti medzi kompresorovými stanicami a počtu kompresorových staníc. Výpočet dennej produktivity plynovodu.
kurzová práca, pridané 25.03.2013
Dodávanie plynu spotrebiteľom s určitým tlakom, stupňom čistenia a odorizácie z hlavného plynovodu do plynárenských sietí. Stláčanie plynu pomocou odstredivých dúchadiel poháňaných agregátom plynovej turbíny. Prevádzkový režim kompresorovej stanice.
správa z praxe, pridaná 15.02.2012
Fyzikálne vlastnosti plynu Výber pracovného tlaku, priemer hlavného plynovodu. Určenie počtu a vzdialenosti medzi kompresorovými stanicami. Ekonomické opodstatnenie výberu priemeru plynovodu. Výpočet prevádzkového režimu kompresorových staníc.
kurzová práca, pridané 03.01.2015
Výpočet zaťaženia a výber zariadenia pre vzduchovú kompresorovú stanicu, ukazovatele jej prevádzkovej účinnosti. Hydraulický výpočet hlavného vzduchového potrubia. Tepelný výpočet odstredivej turbokompresorovej jednotky. Systém sušenia stlačeným vzduchom.
kurzová práca, pridané 22.01.2011
všeobecné charakteristiky plynovod "Dzhubga-Lazarevskoye-Sochi", analýza schémy kladenia. Vlastnosti rafinovaného tepelného a hydraulického výpočtu úseku plynovodu. Metódy stanovenia hrúbky steny potrubia a umiestnenia kompresorových staníc.
práca, pridané 09.05.2013
Inžiniersko-geologická a hydrogeologická charakteristika staveniska. Výpočet potreby zemného plynu. Výber kotla a jeho zdôvodnenie. Výpočet pevnosti plynovodu, ako aj kontrola stability jeho polohy v pôdach nasýtených vodou.
Plynová čerpacia jednotka GPA-Ts-6.3 s dvojstupňovým plnotlakovým odstredivým kompresorom a poháňaná leteckým plynovým turbínovým motorom typu NK-12ST bola vyvinutá s prihliadnutím na nasledovné základné princípy.
Konštrukcia bloku by mala poskytovať možnosť dodania hotových blokov priamo na miesto inštalácie železničnou, cestnou a leteckou dopravou.
Rozmery a hmotnosť blokov musia zabezpečiť možnosť ich montáže a demontáže mobilným zdvíhacím zariadením na kompresorovej stanici.
Jednotky musia prejsť kontrolnými kontrolami a testami vo výrobných závodoch a musia byť dodané na inštaláciu v plnej pripravenosti z výroby (konečne zmontované a otestované).
Spotreba elektriny jednotkou by mala byť minimálna, iba pre pomocné potreby.
Aby bolo možné jednotku používať v rôznych klimatických zónach a za všetkých poveternostných podmienok, je vylúčené použitie vody na chladenie komponentov jednotky a oleja; Musí sa vypracovať návrh vzduchového chladenia.
Automatizácia jednotky by mala vykonávať automatické postupné spustenie (zastavenie) jednotky „z tlačidla“ a chrániť jednotku v núdzových situáciách a nepretržite monitorovať parametre motora a kompresora.
Vzhľadom na prevádzkové podmienky v teréne je potrebné zabezpečiť maximálnu udržiavateľnosť GPU výmenou blokov.
Plynová čerpacia jednotka GPA-Ts-6.3 pozostáva z piatich blokov: turbínová jednotka , zariadenie na čistenie vzduchu, sacia komora s automatizačnou jednotkou, výfukový hriadeľ a chladiče oleja .
Jednotka turbojednotky obsahuje kompresor a motor s pomocnými mechanizmami a zariadeniami namontovanými na spoločnom ráme. Blok je uzavretý v tepelne a zvukovo izolačnom obale. Je základom jednotky GPA-Ts-6.3 a umožňuje opustiť výstavbu objemných budov a iných základných štruktúr.
Plnotlakový kompresor jednotky GPA-Ts-6.3 je jednoplášťový dvojstupňový odstredivý stroj. Dva stupne kompresie umožňujú realizovať plný tlakový pomer 1,45 a upustiť od sekvenčného pripájania kompresorov na staniciach, prijatého pri použití konzolových jednostupňových kompresorov starého typu. Kryt kompresora je oceľový s horizontálnym prírubovým konektorom. Skriňa je so štyrmi nohami pripevnená priamo k základovému rámu (základni) kontajnera turbínovej jednotky. Sacie a výtlačné potrubie je umiestnené koaxiálne, čím sa eliminuje vznik krútiaceho momentu od ťahových síl pri teplotných deformáciách plynovodu. Rotor má dve obežné kolesá s priemerom 545 mm, vyrobené pre zvýšenie spoľahlivosti progresívnou metódou difúzneho spájkovania vo vákuu. Časti statorovej časti aerodynamickej jednotky (difúzory, špirály a pod.) sú odnímateľné a zameniteľné.
Zohľadňujú sa radiálne a axiálne zaťaženia! nosné a axiálne viacklinové klzné ložiská progresívnej konštrukcie so životnosťou medzi generálnymi opravami 25-30 tisíc hodín. Ložiská boli vylepšené tak, že poskytujú reverzibilitu „zdvihu“ kompresora v prípade, že sa agregát roztočí so spätným tokom plynu.
Ako koncové tesnenia v kompresore sa používajú štrbinové olejové tesnenia s plávajúcimi krúžkami. Tieto tesnenia fungujú na princípe automatického udržiavania konštantného pretlaku oleja nad tlakom utesňovaného plynu.
Aby sa zvýšila životnosť tesnení, namiesto páru grafit-oceľ začali používať pár babbitt-karbid a zvýšili jemnosť filtrovania oleja dodávaného do tesnení na 10-15 mikrónov.
Zariadenie na čistenie vzduchu je určené na čistenie vzduchu privádzaného do motora s cieľom chrániť lopatky kompresora pred opotrebovaním. Nasávacia komora slúži na prívod vzduchu z HEU do motora. Výfukové zariadenie šachty na zníženie hluku je určené na odvod výfukových plynov. Olejové chladiče slúžia na chladenie oleja v mazacom systéme turbo agregátu.
Jednotka sa spúšťa automaticky podľa programu, ktorý zabezpečuje sekvenčné vykonávanie operácií na sledovanie predštartovej pripravenosti, zapnutie pomocných zariadení, zapnutie komponentov motora a zaťaženie kompresora. Celý proces spúšťania je možné podmienečne rozdeliť do etáp, pričom realizácia každej z nich je riadená definovaním parametrov (tlak, rýchlosť, teplota atď.) a v prípade, že jedna z nich nie je dokončená, ďalšie operácie sú zablokované alebo sa motor zastaví.
Celý proces spúšťania, poloha hlavných prvkov jednotky a žeriavového potrubia sú demonštrované mnemotechnickým diagramom a ovládacími svetelnými bannermi zobrazenými na ovládacom paneli.
