Файл: Хушпулян, М. М. Технико-экономические показатели современных компрессоров и установок.pdf

Этой же фирмой выпускаются центробежные машины, скон­ струированные по тому же принципу, но рассчитанные на более высокие давления нагнетания — от 300 до 325 кгс/см2. Эти уста­ новки применяются главным образом на промыслах для сбора, транспорта, закачки газа в пласт и газлифтной эксплуатации скважин.

Такое качественно новое и прогрессивное направление со­ временного компрессоростроения обеспечивает существенное уменьшение себестоимости компримирования и быстрый ввод в эксплуатацию установок. Выбор того или иного компрессор­ ного агрегата и установки должен осуществляться после соот­ ветствующих технико-экономических расчетов, учитывающих конкретные условия и требования нефтегазовой промышлен­ ности.

I

Г Л А В А 1

ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРНЫЕ УСТАНОВКИ

1. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН

Все существующие компрессорные машины можно разде­ лить на два класса в соответствии с принципом осуществляемо­ го в них компримирования: компрессоры вытеснения и ком­ прессоры газодинамические.

К компрессорам вытеснения относятся собственно поршне­ вые компрессоры с возвратно-поступательным движением порш­ ня и другие разновидности машин, в которых сжатие осуще­ ствляется также по принципу вытеснения. К их числу могут быть отнесены винтовые и ротационные компрессорные ма­ шины.

Одно из важных преимуществ компрессоров вытеснения — стабильность газового потока на всех режимах работы, т. е. отсутствие помпажных зон.

Поршневые компрессоры с поступательно-возвратным дви­ жением поршня определили свое ведущее положение в промыш­ ленности как машины, способные создавать высокие и сверхвы­ сокие давления независимо от производительности.

Основным определяющим фактором производительности поршневого компрессора является средняя скорость поршня, ко­ торая по условиям необходимости обеспечения оптимальных технико-экономических показателей лежит в пределах 3,5— 5 м/с, тогда как в газодинамических компрессорах окружная скорость, являющаяся определяющим фактором их производи­ тельности, находится в пределах 300—350 м/с. Поэтому области применения рассматриваемых компрессоров по производитель­ ности и давлению сжатия могут быть разделены сравнительно просто: высокие давления сжатия создаются исключительно поршневым компрессором, а для подачи большого количества газа при относительно небольших давлениях сжатия использу­ ются центробежные и осевые компрессоры. Другие виды ком­ прессоров, работающих на принципе вытеснения, например

8

Да !} п е н и е н а г н е т а п а я , к г с / с м

Рис. 1. Ориентировочная область применения компрессорных машин:

ступенчатый электропрнводной компрессор с оппознтно расположенными компрессорными цилиндрами; 3 — свободнопоршневой дизель-компрессор;

тые поршневые компрессоры двойного действия с Г-образнр располо­

пенчатая воздуходувка с двухсторонним всасыванием с приводом через повышающий редуктор; 14 — одноступенчатая центробежная спиральная воздуходувка с двухсторонним всасыванием; 15 — многоступенчатые центробежные компрессоры без охлаждения н с охлаждением; 16 — че­ тырехступенчатый центробежный компрессор двухзального исполнения;

17 — многоступенчатый осевой компрессор без охлаждения.

9*»

ротационные, винтовые, вследствие преимуществ перед газоди­ намическими компрессорами применяются в установках, где требуются относительно небольшое давление и производитель­ ность.

Области предпочтительного использования компрессорных машин по производительности и давлению нагнетания при дав­ лении всасывания 1 кгс/см2 представлены на рис. 1.

Как,видно из рис. 1, только поршневые компрессоры обеспе­ чивают наиболее высокое давление нагнетания по сравнению ■со всеми другими компрессорными машинами. Верхняя граница давлений нагнетания (2500 кгс/см2) для поршневого компрес­ сора не является пределом. Такие высокие давления сжатия при одновременно относительно большой производительности

.достигнуты в результате перехода на оппозитное расположение компрессорных цилиндров.

Как видно из приведенной диаграммы (см. рис. 1), зоны производительностей и давлений нагнетания компрессорных машин взаимно в определенных пределах перекрываются, при­ чем в связи с совершенствованием компрессорных машин диа­ пазоны взаимных зон перекрытия значительно расширились. Например, если раньше при однокорпусном исполнении макси­ мальное давление нагнетания центробежного компрессора не превышало 8—10 кгс/см2, то сейчас путем применения двух­ трехкорпусных схем компримирования обеспечивается давление нагнетания от 52 до 350 кгс/см2.

Поэтому в области высоких давлений имеет место перекры­ тие зон поршневых и центробежных компрессоров. На диаграм­ ме (см. рис. 1) показаны, кроме того, зоны перекрытия поршне­ вых, ротационных, винтовых и центробежных компрессоров, а также многоступенчатых осевых компрессоров с центробеж­ ными. Заштрихованная площадь за кривой линией АВ харак­ теризует зону перекрытия центробежных компрессорных машин многоступенчатыми осевыми компрессорами. Таким образом, поскольку можно использовать для одних и тех же давлений нагнетания и производительностей различные компрессорные машины, выбор той или иной компрессорной машины с целью обеспечения минимальной себестоимости компримирования при заданных значениях производительности и давления нагнетания должен осуществляться соответствующими технико-экономиче­ скими расчетами.

Диаграмма на рис. 1 рассматривает тот стандартный случай, когда давление на приеме компрессоров не превышает 1 кгс/см2. Однако в условиях нефтегазодобывающей промышленности, где компрессоры могут работать с различными первоначальными давлениями, диапазоны конечных давлений и производительно­ сти компрессоров могут значительно отличаться от их номи­ нальных величин. В этом случае соответственно должна быть изменена и методика технико-экономических расчетов по выбору

J0