Файл: Курсовой проект по дисциплине Компрессорное оборудование газовой промышленности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, где производится подготовка топливного, пускового и импульсного газа на собственные нужды КЦ.
Во всасывающий коллектор нагнетателя технологический газ попадает через кран №1. Краны №4 и №4`, расположенные на байпасной линии крана №1, предназначены для выравнивания давления до и после крана №1 при его работе на открытие для исключения гидроудара. В нагнетателе производится компремирование газа до расчетного давления. После компремирования газ поступает в нагнетательный коллектор ГПА (Ду=1000мм) и через кран №2 или №6, в зависимости от того на каком режиме работает агрегат ("магистраль" или "кольцо") газ поступает в приемный коллектор аппаратов воздушного охлаждения. На нагнетательном коллекторе ГПА установлен обратный клапан для того, чтобы в случае остановки агрегата или при понижении оборотов двигателя газ из области высокого давления не перетекал в область низкого давления. Из всасывающего коллектора ГПА, газ подается на секции АВО, где подвергается охлаждению до заданной температуры. После охлаждения технологический газ, пройдя через обратные клапаны, попадает в выходной коллектор компрессорного цеха и через кран №8 попадает в магистральный газопровод.
Малый пусковой контур агрегата образуется: трубопроводом с краном №6; коллектором, объединяющим трубопроводы с кранами №6 нагнетателей; линией, соединяющей упомянутый коллектор со станционной перемычкой с кранами №36 и №36р и самой этой перемычкой. Таким образом, малый пусковой контур нагнетателя и большой пусковой контур станции практически совпадают. Точнее сказать, существует один большой перепускной контур, на который имеется два выхода: один через краны №6 – при пусках и остановках отдельных ГПА и выведении их из помпажа, второй через краны №36 и №36р при пусках и остановках всей КС, при регулировании режима работы станции и при выведении КС из помпажа.
При работе нагнетателей с перепуском через краны №6 поток газа не проходит АВО и заметно нагревается. Чрезмерное повышение температуры газа предотвращается приоткрытием крана №36р и подачей части охлаждённого в АВО газа с выхода КС в поток, перепускаемый нагнетателем.
Если компрессорный цех находятся в ремонте, т.е. не может работать ни при каких условиях, а краны №7 и №8 не могут обеспечить полное перекрывания потока газа, то тогда закрывают северный и южный охранные краны (СОК и ЮОК соответственно) и открываются межцеховые перемычки.
Возможно прохождение газа мимо КЦ без компремирования. При этом краны №№19, 20, 21 – открыты; краны №№7 и 8 – закрыты. Краны №17 и №18 предназначены для стравливания контура компрессорного цеха, а кран №20.3 предназначен для стравливания контура крана №20.
Из всасывающего и нагнетательного коллекторов ГПА отводятся специальные трубопроводы для отбора газа на собственные нужды. Этот газ поступает в блок подготовки топливного и пускового газа, где происходит его подготовка (более тщательная очистка, понижение давления и подогрев) в топливный, пусковой и импульсный газ. Топливный газ необходим для работы газотурбинного двигателя, а пусковой для его запуска. Импульсный газ выходит из БПТПИГ через два трубопровода с разными давлениями: 5,5 МПа и 2,5 МПа. Импульсный газ с давлением 5,5 МПа необходим для обеспечения нормальной работы (открытие, закрытие) общестанционных кранов, а импульсный газ с давлением 2,5МПа необходим для обеспечения нормальной работы агрегатных кранов. На узле подключения для быстрого бесперебойного (аварийного) открытия и закрытия кранов №№ 7, 8, 20 установлена аварийная емкость с импульсным газом, который закачивается в нее под давлением из БПТПИГ.
Для надежной защиты трубопроводов нужны материалы, которые состоят из нескольких составляющих. Защитные покрытия должны защищать от всех видов коррозии во всех условиях в течение не менее 50 лет. Для защиты используют асмол – основа антикоррозийных материалов нового поколения.
2 Устройство и принцип действия ГПА-Ц-16П
Агрегат представляет собой установку, состоящую из стыкуемых между собой на месте эксплуатации отдельных блоков. Базовой сборочной единицей агрегата является турбоблок, в контейнере которого размещены нагнетатель с газотурбинным двигателем НК–16 ст авиационного типа.
На опоре над турбоблоком установлено выхлопное устройство: диффузор и шумоглушитель, предназначенное для выброса выхлопных газов от приводного двигателя и глушения шума выхлопа. Очистка от пыли и забор атмосферного воздуха для приводного двигателя осуществляется через ВОУ, шумоглушитель, камеру всасывания и патрубок в блоке системы обеспечения на вход осевого компрессора приводного двигателя. Для повышения надежности приводного двигателя в состав агрегата введен блок фильтров топливного газа. Для удобства обслуживания агрегата и выполнения требований техники безопасности
, вспомогательное оборудование (маслобаки, маслоагрегаты, автоматическое пожаротушение, щиты автоматизированной системы управления и др.) размещены в отдельных отсеках блока систем обеспечения. Для охлаждения масла, циркулирующего в системе маслоснабжения агрегата и вентиляции отсека двигателя, предназначен блок маслоохладителей, установленный на блоке систем обеспечения. Для обогрева блоков и отсеков агрегата во время проведения пуско-наладочных и регламентных работ в холодное время года агрегат снабжен системой обогрева. Система подогрева циклового воздуха обеспечивает защиту воздухоочистительного устройства от обледенения. Слив отработанного масла с поддонов агрегата осуществляется через коллектор дренажа. Стыковка блоков осуществляется через гибкие переходники, позволяющие компенсировать неточности установки агрегата при монтаже. Автоматизированная система управления агрегатом обеспечивает работу на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала возле агрегата.
Природный газ из магистрального трубопровода по технологическому трубопроводу КС поступает в нагнетатель ГПА. Рабочий процесс сжатия транспортируемого газа протекает в проточной части нагнетателя, где осуществляется передача механической энергии привода газу, при этом происходит увеличение энергии давления газа. После этого газ вновь поступает в технологическую газовую обвязку КС для дальнейшего транспортирования его по магистральным трубопроводам.
2.1 Основные блоки ГПА-Ц-16П
Турбоблок состоит следующих основных сборочных единиц: 1. рама; 2. контейнер; 3. приводной двигатель; 4. улитка; 5. переходник; 6. муфта; 7. нагнетатель; 8. газопровод.
Кроме того, в турбоблоке размещены отдельные сборочные единицы: масляной системы, системы обогрева, системы пожаротушения (автоматического), системы подогрева циклового воздуха и автоматизированной системы управления агрегата.
Контейнер турбоблока является помещением для размещения основных сборочных единиц и систем агрегата, обеспечивает определенный микроклимат для их эксплуатации и необходимые условия труда для обслуживающего персонала в период проведения ремонтно-регламентных работ.
Герметичная перегородка разделяет контейнер на два, изолированные друг от друга различные по пожаровзрывоопасности, помещения. В отсеках расположены двери
, в которых имеются смотровые окна для осмотра агрегата при его работе.
Вентиляция отсека двигателя осуществляется вытяжными центробежными вентиляторами отсека вентиляции и через щели эжекционного переходника. Забор воздуха осуществляется через специальные воздухозаборники. Вентиляция отсека нагнетателя осуществляется вентилятором, установленным на верхней части торцевой стенки, через самооткрывающиеся створки жалюзийного типа.
Для проведения регламентных работ и ремонтов в отсеке нагнетателя установлен ручной передвижной кран грузоподъемностью 5,0 т и ручная таль грузоподъемностью 1,0 т.
Рисунок 1 – Внешний вид ГПА-Ц-16П
Блок маслоохладителей
Предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системах смазки и уплотнения агрегата. Компоновка ГПА-Ц-16П предусматривает установку двух блоков маслоохладителей: одного - для охлаждения масла, циркулирующего в системе смазки двигателя НК-16СТ, другого - в системе смазки и уплотнения нагнетателя.
Блок маслоохладителей состоит из поддона с четырьмя опорами, на которых устанавливаются маслоохладители (по два в каждом блоке). По периметру поддона привариваются контейнер блока маслоохладителей, состоящий из каркаса со щитами и жалюзи, а также крыши. В каждом блоке имеется по четыре осевых вентилятора типа 06-300.
Блок маслоохладителей работает следующим образом: атмосферный воздух вентиляторами блока засасывается и продувается через аппараты АВМ, отбирая тепло с поверхности оребрения труб, а затем подает во внутрь контейнера и через жалюзи выбрасывается в атмосферу. Открытие жалюзи происходит за счет наличия избыточного давления (поддува) в объеме контейнера блока маслоохладителей, создаваемого вентиляторами. Поддержание требуемой температуры масла происходит автоматически при помощи регуляторов температуры и за счет включения или выключения соответствующего вентилятора.
Блок вентиляции
Предназначен для размещения оборудования, обеспечивающего вентиляцию отсека двигателя турбоблока и просос атмосферного воздуха через маслоохладители при отсутствии электроэнергии.
Блок вентиляции включает каркас, вентиляторы, патрубок и заслонки с гидроприводом, состоящим из гидроцилиндра, гидрораспределителя, соединительных шлангов, системы ТЯГ, компенсатора и переходников.
Блок маслоагрегатов
Предназначен для размещения маслоагрегатов и арматуры масляной системы, что позволяет производить их безопасное обслуживание при работе газоперекачивающего агрегата. Блок маслоагрегатов состоит из каркаса сварной конструкции, к которому при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Для вентиляции блока в нем предусмотрен вентилятор.
Блок автоматики
Служит для размещения приборных щитов и другого оборудования системы автоматики. Блок автоматики состоит из каркаса и крыши. К каркасу при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Крыша служит опорной поверхностью блока маслоохладителей.
Во всасывающий коллектор нагнетателя технологический газ попадает через кран №1. Краны №4 и №4`, расположенные на байпасной линии крана №1, предназначены для выравнивания давления до и после крана №1 при его работе на открытие для исключения гидроудара. В нагнетателе производится компремирование газа до расчетного давления. После компремирования газ поступает в нагнетательный коллектор ГПА (Ду=1000мм) и через кран №2 или №6, в зависимости от того на каком режиме работает агрегат ("магистраль" или "кольцо") газ поступает в приемный коллектор аппаратов воздушного охлаждения. На нагнетательном коллекторе ГПА установлен обратный клапан для того, чтобы в случае остановки агрегата или при понижении оборотов двигателя газ из области высокого давления не перетекал в область низкого давления. Из всасывающего коллектора ГПА, газ подается на секции АВО, где подвергается охлаждению до заданной температуры. После охлаждения технологический газ, пройдя через обратные клапаны, попадает в выходной коллектор компрессорного цеха и через кран №8 попадает в магистральный газопровод.
Малый пусковой контур агрегата образуется: трубопроводом с краном №6; коллектором, объединяющим трубопроводы с кранами №6 нагнетателей; линией, соединяющей упомянутый коллектор со станционной перемычкой с кранами №36 и №36р и самой этой перемычкой. Таким образом, малый пусковой контур нагнетателя и большой пусковой контур станции практически совпадают. Точнее сказать, существует один большой перепускной контур, на который имеется два выхода: один через краны №6 – при пусках и остановках отдельных ГПА и выведении их из помпажа, второй через краны №36 и №36р при пусках и остановках всей КС, при регулировании режима работы станции и при выведении КС из помпажа.
При работе нагнетателей с перепуском через краны №6 поток газа не проходит АВО и заметно нагревается. Чрезмерное повышение температуры газа предотвращается приоткрытием крана №36р и подачей части охлаждённого в АВО газа с выхода КС в поток, перепускаемый нагнетателем.
Если компрессорный цех находятся в ремонте, т.е. не может работать ни при каких условиях, а краны №7 и №8 не могут обеспечить полное перекрывания потока газа, то тогда закрывают северный и южный охранные краны (СОК и ЮОК соответственно) и открываются межцеховые перемычки.
Возможно прохождение газа мимо КЦ без компремирования. При этом краны №№19, 20, 21 – открыты; краны №№7 и 8 – закрыты. Краны №17 и №18 предназначены для стравливания контура компрессорного цеха, а кран №20.3 предназначен для стравливания контура крана №20.
Из всасывающего и нагнетательного коллекторов ГПА отводятся специальные трубопроводы для отбора газа на собственные нужды. Этот газ поступает в блок подготовки топливного и пускового газа, где происходит его подготовка (более тщательная очистка, понижение давления и подогрев) в топливный, пусковой и импульсный газ. Топливный газ необходим для работы газотурбинного двигателя, а пусковой для его запуска. Импульсный газ выходит из БПТПИГ через два трубопровода с разными давлениями: 5,5 МПа и 2,5 МПа. Импульсный газ с давлением 5,5 МПа необходим для обеспечения нормальной работы (открытие, закрытие) общестанционных кранов, а импульсный газ с давлением 2,5МПа необходим для обеспечения нормальной работы агрегатных кранов. На узле подключения для быстрого бесперебойного (аварийного) открытия и закрытия кранов №№ 7, 8, 20 установлена аварийная емкость с импульсным газом, который закачивается в нее под давлением из БПТПИГ.
Для надежной защиты трубопроводов нужны материалы, которые состоят из нескольких составляющих. Защитные покрытия должны защищать от всех видов коррозии во всех условиях в течение не менее 50 лет. Для защиты используют асмол – основа антикоррозийных материалов нового поколения.
2 Устройство и принцип действия ГПА-Ц-16П
Агрегат представляет собой установку, состоящую из стыкуемых между собой на месте эксплуатации отдельных блоков. Базовой сборочной единицей агрегата является турбоблок, в контейнере которого размещены нагнетатель с газотурбинным двигателем НК–16 ст авиационного типа.
На опоре над турбоблоком установлено выхлопное устройство: диффузор и шумоглушитель, предназначенное для выброса выхлопных газов от приводного двигателя и глушения шума выхлопа. Очистка от пыли и забор атмосферного воздуха для приводного двигателя осуществляется через ВОУ, шумоглушитель, камеру всасывания и патрубок в блоке системы обеспечения на вход осевого компрессора приводного двигателя. Для повышения надежности приводного двигателя в состав агрегата введен блок фильтров топливного газа. Для удобства обслуживания агрегата и выполнения требований техники безопасности
, вспомогательное оборудование (маслобаки, маслоагрегаты, автоматическое пожаротушение, щиты автоматизированной системы управления и др.) размещены в отдельных отсеках блока систем обеспечения. Для охлаждения масла, циркулирующего в системе маслоснабжения агрегата и вентиляции отсека двигателя, предназначен блок маслоохладителей, установленный на блоке систем обеспечения. Для обогрева блоков и отсеков агрегата во время проведения пуско-наладочных и регламентных работ в холодное время года агрегат снабжен системой обогрева. Система подогрева циклового воздуха обеспечивает защиту воздухоочистительного устройства от обледенения. Слив отработанного масла с поддонов агрегата осуществляется через коллектор дренажа. Стыковка блоков осуществляется через гибкие переходники, позволяющие компенсировать неточности установки агрегата при монтаже. Автоматизированная система управления агрегатом обеспечивает работу на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала возле агрегата.
Природный газ из магистрального трубопровода по технологическому трубопроводу КС поступает в нагнетатель ГПА. Рабочий процесс сжатия транспортируемого газа протекает в проточной части нагнетателя, где осуществляется передача механической энергии привода газу, при этом происходит увеличение энергии давления газа. После этого газ вновь поступает в технологическую газовую обвязку КС для дальнейшего транспортирования его по магистральным трубопроводам.
2.1 Основные блоки ГПА-Ц-16П
Турбоблок состоит следующих основных сборочных единиц: 1. рама; 2. контейнер; 3. приводной двигатель; 4. улитка; 5. переходник; 6. муфта; 7. нагнетатель; 8. газопровод.
Кроме того, в турбоблоке размещены отдельные сборочные единицы: масляной системы, системы обогрева, системы пожаротушения (автоматического), системы подогрева циклового воздуха и автоматизированной системы управления агрегата.
Контейнер турбоблока является помещением для размещения основных сборочных единиц и систем агрегата, обеспечивает определенный микроклимат для их эксплуатации и необходимые условия труда для обслуживающего персонала в период проведения ремонтно-регламентных работ.
Герметичная перегородка разделяет контейнер на два, изолированные друг от друга различные по пожаровзрывоопасности, помещения. В отсеках расположены двери
, в которых имеются смотровые окна для осмотра агрегата при его работе.
Вентиляция отсека двигателя осуществляется вытяжными центробежными вентиляторами отсека вентиляции и через щели эжекционного переходника. Забор воздуха осуществляется через специальные воздухозаборники. Вентиляция отсека нагнетателя осуществляется вентилятором, установленным на верхней части торцевой стенки, через самооткрывающиеся створки жалюзийного типа.
Для проведения регламентных работ и ремонтов в отсеке нагнетателя установлен ручной передвижной кран грузоподъемностью 5,0 т и ручная таль грузоподъемностью 1,0 т.
Рисунок 1 – Внешний вид ГПА-Ц-16П
Блок маслоохладителей
Предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системах смазки и уплотнения агрегата. Компоновка ГПА-Ц-16П предусматривает установку двух блоков маслоохладителей: одного - для охлаждения масла, циркулирующего в системе смазки двигателя НК-16СТ, другого - в системе смазки и уплотнения нагнетателя.
Блок маслоохладителей состоит из поддона с четырьмя опорами, на которых устанавливаются маслоохладители (по два в каждом блоке). По периметру поддона привариваются контейнер блока маслоохладителей, состоящий из каркаса со щитами и жалюзи, а также крыши. В каждом блоке имеется по четыре осевых вентилятора типа 06-300.
Блок маслоохладителей работает следующим образом: атмосферный воздух вентиляторами блока засасывается и продувается через аппараты АВМ, отбирая тепло с поверхности оребрения труб, а затем подает во внутрь контейнера и через жалюзи выбрасывается в атмосферу. Открытие жалюзи происходит за счет наличия избыточного давления (поддува) в объеме контейнера блока маслоохладителей, создаваемого вентиляторами. Поддержание требуемой температуры масла происходит автоматически при помощи регуляторов температуры и за счет включения или выключения соответствующего вентилятора.
Блок вентиляции
Предназначен для размещения оборудования, обеспечивающего вентиляцию отсека двигателя турбоблока и просос атмосферного воздуха через маслоохладители при отсутствии электроэнергии.
Блок вентиляции включает каркас, вентиляторы, патрубок и заслонки с гидроприводом, состоящим из гидроцилиндра, гидрораспределителя, соединительных шлангов, системы ТЯГ, компенсатора и переходников.
Блок маслоагрегатов
Предназначен для размещения маслоагрегатов и арматуры масляной системы, что позволяет производить их безопасное обслуживание при работе газоперекачивающего агрегата. Блок маслоагрегатов состоит из каркаса сварной конструкции, к которому при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Для вентиляции блока в нем предусмотрен вентилятор.
Блок автоматики
Служит для размещения приборных щитов и другого оборудования системы автоматики. Блок автоматики состоит из каркаса и крыши. К каркасу при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Крыша служит опорной поверхностью блока маслоохладителей.