Файл: Курсовой проект по дисциплине Компрессорное оборудование газовой промышленности.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.03.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Нефтегазовое оборудование и транспортировка
Задание на курсовой проект по дисциплине
Компрессорное оборудование газовой промышленности


Студенту Родновой Валерии Сергеевной группы бНГД-192
Разработать описательную и графическую часть, согласно требованиям ГОСТ и ЕСКД, в соответствии с заданием для курсового проекта. Графическую часть выполнить в соответствии с образцом и снабдить пояснительной запиской, которая должна быть выполнена на листах формата А4 (книжная ориентация) без рамки. Шрифт – Times New Roman, размер 14, интервал полуторный. Поля листа: левый – 3 см, верхний и нижний – 2 см, правый 1,5 см.

Пояснительная записка должна содержать титульный лист в соответствии с образцом, введение 1 лист, описательную часть функционирования устройства в соответствии с заданием 10 листов. Специальная часть в соответствии с заданием не менее 4-х листов. Расчетно-аналитическая часть в соответствии с заданием. Список использованной литературы на отдельном листе. Все приложения (если они необходимы) на отдельных листах.

Объём пояснительной записки 25 – 30 страниц печатного текста или 35 – 40 рукописного текста.
Задание №3


  1. Описать основное технологическое оборудование Компрессорного цеха. Представить технологическую схему компрессорного цеха с учетом типа центробежного нагнетателя природного газа. Обосновать количество установленных газоперекачивающих агрегатов.

  2. Специальная часть: описать устройство и принцип действия ГПА-Ц-16П, привести технические характеристики компрессорного оборудования.

  3. Расчетная часть:

3.1 Расчет технологической схемы ГПА-Ц-16П;

3.2 Расчет входной мощности компрессора и выбор двигателя по мощности

Исходные данные: D=1420 мм; l=120 км; Qпл=31,02 млрд. м3/год; ρ=0,65;

η=12,3∙10-6 Н∙с/м2; k=0,93; R=442 м2/(с2∙K); t=3 °С; PВ= 5,5 МПа;

T1=278 K; kp=1,31.

  1. Графическая часть: на формате А2 начертить технологическую схему

ГПА-Ц-16П, а также его конструкцию и внешний вид.

Задание принял студент Роднова Валерия Сергеевна, подпись .

СОДЕРЖАНИЕ
Задание на курсовой проект 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Технологическая часть 5

1.1 Описание компрессорного цеха (КЦ) ГПА-Ц-16П 5

1.2 Описание технологической схемы компрессорной станции 7

2 Устройство и принцип действия ГПА-Ц-16П 12

2.1 Основные блоки ГПА-Ц-16П 13

2.2 Принцип работы двигателя НК16–СТ 19

2.3 Нагнетатель НЦ–16 21

3 Газодинамический расчет ГПА-Ц-16П 27

3.1 Расчет АВО для газа 30

3.2 Расчет пылеуловителя 37

3.3 Расчет системы воздушного охлаждения масла ГПА 41

3.4 Проверка правильности выбранного оборудования и схемы работы ГПА 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46

СПИСОК ЛИТЕРАТУР 47

ВВЕДЕНИЕ
В рамках задач, поставленных энергетической стратегией России перед газовой промышленностью ПАО «Газпром» видит свою миссию в максимально эффективном и сбалансированном газоснабжении потребителей Российской Федерации, а также выполнении долгосрочных контрактов и межправительственных соглашений по экспорту газа. Знание конструкции нагнетателя и его применение на ГПА необходимо любому будущему инженеру в области газовой промышленности.

Актуальность проекта связана с тем, что инженеру в области нефтегазового дела необходимо знать конструкцию компрессорного оборудования и уметь проводить его газодинамические расчеты.

Целью курсового проекта является систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний и практических умений для расчета основных характеристик компрессорного оборудования ГПА-Ц-16П.

Основные задачи при выполнении курсового проекта:

- обоснование актуальности и значимости темы работы в теории и практике деятельности инженера, постановка цели и задач работы;

- изучение конструкции и освоение расчета нагнетателя ГПА-Ц-16П;

- развитие навыков использования пакетов прикладных программ (Mathcad и Microsoft Word);

- формирование навыков самостоятельной исследовательской работы с научной и учебной литературой, умения грамотно и логически обосновано излагать свои идеи, мысли и обобщать расчеты;

- овладение различными формами представления результатов.

На основании полученных знаний и выполненных расчетов создаётся технологическая схема ГПА-Ц-16П.



1 Технологическая часть

    1. Описание компрессорного цеха (КЦ) ГПА-Ц-16П


Компрессорная станция представляет собой комплекс сооружений и является составной частью магистральных газопроводов, по которым осуществляется транспортировка природного газа. Основными службами компрессорной станции являются: 1. газокомпрессорная служба (ГКС); 2. линейно–эксплуатационная служба (ЛЭС); 3. диспетчерская служба; 4. служба связи; 5. служба энерговодоснабжения; 6. служба КИП и А;

Для распределения энергии напряжением 10 кВ на площадке КС сооружается отдельно стоящее ЗРУ–10 кВ. От ЗРУ–10 кВ запитываются трансформаторные подстанции КС и вспомогательных сооружений, а также вдольтрассовая ВЛ–10 кВ. В качестве аварийного источника питания потребителей первой категории предусматривается установка на площадке КС дизельной электростанции КАС–500 напряжением 0,4 кВ, подключенной к шинам КТП ПЭБа.

Технологической схемой КС предусмотрена возможность удаления воды после гидроиспытаний и вытеснение воздуха при заполнении системы газом. После реконструкции КЦ–2,3, на площадке запроектированы следующие здания и сооружения:

  1. площадка компрессорных агрегатов с ГПА-Ц–16П;

  2. установка очистки газа;

  3. установка подготовки топливного и импульсного газа;

  4. КТПАВО газа;

  5. производственно-энергетический блок (ПЭБ);

  6. склад ГСМ;

  7. резервуары склада масел;

  8. установка емкости сбора конденсата;

  9. здание утилизационной насосной;

  10. дизельная электростанция;

  11. насосная ДЭГ;

  12. ЗРУ 10 кВт;

  13. комплекс комплектно–блочных водопроводных сооружений;

  14. резервуары запаса воды емкостью 100 м3;

  15. фильтры–поглотители;

  16. Служебно-эксплутационный и ремонтный блок (СЭРБ);

  17. котельная блок–бокс, (ГРП);

  18. канализационная насосная станция;

  19. прожекторные мачты;

  20. молниеотводы;

  21. площадка для складирования материалов;

В плане благоустройства на площадке КС и водопроводных сооружений предусматривается ограждение из стальной сетки по ж/б столбам высотой Н=2,15м с устройством автомобильных ворот и калиток. Свободные от застройки площади засеиваются многолетними травами. Проезды на КС и площадке водопроводных сооружений проектируются из ж/б плит на песчаном основании. Вертикальная планировка площадок решена с учетом рельефа местности и допустимых уклонов по проездам методом красных горизонталей.


Применяемый в данном проекте агрегат ГПА-Ц–16П имеет следующие технические характеристики:

  • производительность, приведенная к температуре 293 К и давлению 0,101 МПа = 398 м3/мин (32 млн. м3/сут.);

  • давление начальное, минимальное =5,49 МПа;

  • давление конечное, максимальное = 71,3 МПа;

  • отношение давлений =1,44 ± 0,015;

  • политропный КПД нагнетателя = 83%;

  • температура газа на всасывании = 288оК, расчетное повышение температуры газа в нагнетателе на номинальном режиме = 32 ± 1 град. С;

  • частота вращения роторов нагнетателя и свободной турбины=65,50 – 92,75 с-1 (3750–5565 об/мин);

  • номинальная мощность на муфте агрегата в стационарных станционных условиях = 16000кВт;

  • КПД не менее 36,3%;

  • расход топливного газа = 3900 кг/ч

  • расход пускового газа =1,5 кг/с.

Время запуска агрегата без учета предпусковой подготовки – не более 900 с. Габаритные размеры с учетом площадок обслуживания: длина = 19,820 м; ширина = 10,890 м; высота = 10,650 м; масса агрегата = 150 000 кг; масса наиболее тяжелой транспортной единицы = 60 000 кг; масса наиболее тяжелой сборочной единицы нагнетателя при ремонте = =5000 кг.
1.2 Описание технологической схемы компрессорной станции
Технологическая обвязка компрессорного цеха, которая представлена в приложении В, предназначена для:

  • приема на КС технологического газа из магистрального газопровода;

  • очистки технологического газа от мехпримесей и капельной влаги в пылеуловителях;

  • распределения потоков для последующего сжатия и регулирования схемы загрузки ГПА;

  • охлаждения газа после компремирования в АВО газа;

  • вывода КЦ на станционное "кольцо" при пуске и остановке;

  • подачи газа в магистральный газопровод;

  • транзитного прохода газа по магистральному газопроводу, минуя КС;

  • при необходимости сброса газа в атмосферу из всех технологических газопроводов компрессорного цеха через свечные краны.

Магистральный трубопровод, как и компрессорная станция – это сложное инженерное сооружение и срыв подачи газа в газопровод из-за отказа в работе центробежного нагнетателя недопустим. Это требует подключения необходимого количества новых двигателей к работе, что связано с дополнительными затратами.

На компрессорных станциях отработаны мероприятия вывода ГПА из предпомпажного состояния – мгновенный автоматический сброс нагрузки за счет открытия 6-х кранов «на кольцо», чтобы перевести работу двигателя на холостой ход. В современных технологических схемах обвязок центробежных нагнетателей предотвращение работы нагнетателя на режимах, близких к помпажу, осуществляется за счет автоматического открытия антипомпажного клапана «Mokveld» по диаграммам, снятым для данного нагнетателя.


Открывается «Mokveld» вместе с краном №6, но кран – это вид запорной арматуры и открывается полностью, а клапан «Mokveld» - регулирующая, плавная арматура, дает постепенную нагрузку «в кольцо», и двигатель плавно переходит на х/ход работы, из которого он может быстро, после устранения опасности помпажа, выйти на работу в магистраль, т.е. быть загружен снова.

Узел подключения КЦ представляет собой достаточно сложный комплекс технологических сооружений, от которых зависят эксплуатационные показатели всего магистрального газопровода. Узел подключения обеспечивает поступление газа в компрессорный цех по входному газопроводу и подачу газа в газопровод после компремирования по выходному шлейфу. Узел подключения включает в себя основные краны №№7, 8, 17, 18, 20 и ряд режимных кранов.

Кран №7 – входной кран, предназначенный для подачи технологического газа в цех и его постоянное положение открытое.

Кран №8 – выходной кран, предназначенный для подачи технологического газа в магистральный газопровод после его компремирования и охлаждения.

Краны №№17 и 18 – свечные краны, предназначенные для сброса газа из всех технологических коммуникаций компрессорного цеха в атмосферу при любых аварийных остановах цеха (при этом краны №№7 и 8 закрываются). Их также используют для продувки технологических коммуникаций и заполнения их газом.

Кран №20 – отсекающий кран, обеспечивающий нормальную работу цеха при компремировании газа. При работе компрессорного цеха кран №20 всегда закрыт.

Для диагностики и очистки магистрального газопровода в КЦ на узле подключения установлены камеры приема и запуска диагностических, очистных устройств (КП и КЗ). КП и КЗ оборудованы системой байпасов (Ду=1000мм), которая служит для запуска или приема поршней.

Газ из магистрального газопровода (Ду=1420мм) через кран №19 посту поступает на узел подключения компрессорного цеха и через кран №7 попадает во приемный коллектор (Ду=700мм) блока очистки технологического газа от механических примесей. ПУ обвязаны системой трубопроводов (Ду=500мм). Краны №7а и №7б, расположенные на байпасной линии крана №7, предназначены для выравнивания давления газа перед и после крана во время его работы на открытие для исключения гидроудара. После очистки газ поступает в общецеховой всасывающий коллектор (Ду=1000 мм) газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Часть газа идет в БПТПИГ

Смотрите также файлы