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

Выпускаемые фирмой агрегаты имеют оппозитное расположе­

с одинаковым диаметром коренных и мотылевых шеек, равным 499 мм. Впускные воздушные ресиверы диаметром 553 мм. имеют двойные стенки, пространство между которыми запол­ нено эпоксидной смолой для уменьшения шума. Для компрес­ сора Z-330 фирмой сконструированы новые турбокомпрессо­ ры типа ЕТ-24. Холодильники продувочного воздуха смонтиро­ ваны на специальных подставках над маховиком и соединяются короткими патрубками непосредственно с турбокомпрессорами и ресиверами. Запуск осуществляется с помощью винтового де­ тандера, использующего для работы газ высокого давления. При этом на турбокомпрессор двигателя подается воздух o r специальной пусковой турбовоздуходувки, работающей на газе низкого давления (около 2 кгс/см2). Она подает воздух на тур­ бокомпрессор также и при частичных нагрузках двигателя, вы­ полняя таким образом функции воздушных сопел, применяв­ шихся в предыдущих моделях этого компрессора. Применениеуказанной пусковой системы исключает необходимость в воз­ душных компрессорах и больших емкостях для хранения пуско­ вого воздуха. При испытаниях опытного образца компрессора Z = 330 был получен к. п. д., равный 37,5%.

Приведенные в табл. 3 газомотокомпрессоры фирмы «Ку- пер-Бессемер» полностью автоматизированы. Управление ком­ прессорной станцией может осуществляться как с местногощита, так и из центрального диспетчерского пункта (ЦДП)„ расположенного на расстоянии 120 км. Большой интерес пред­ ставляет система поддержания номинальной загрузки компрес­ сора при переменных давлениях на всасывании и нагнетании агрегата, -получившая название «Варсуди» (Varsudi). Эта си­ стема основана на том, что при изменении объема мертвогопространства компрессорных цилиндров путем открытия или за­ крытия карманов обеспечивается регулировка производительно­ сти компрессора.

Мощные газомотокомпрессорные агрегаты фирмы в основ­ ном предназначены для работы на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Наметившиеся тенденции в развитии современного газомо-- токомпрессоростроения включают следующее:

повышение агрегатной мощности при максимальном умень­ шении удельного веса газомотокомпрессора;

совершенствование системы газотурбинного наддува и пере­ хода на «чистый» турбонаддув с относительно повышенным из­ быточным давлением наддувного воздуха, равным 1,56 кгс/см2;.

тщательная отработка рабочего процесса и внедрение систем автоматического поддержания оптимального состава смеси, опе­ режение зажигания на всех режимах газового двигателя и.

30

■обеспечение оптимального режима работы агрегата в зависи­ мости от изменения температуры и давления внешней среды; применение оппозитного расположения компрессорных ци­

линдров; использование прямоточных клапанов и нейлоновых клапан­

ных тарелок; применение компрессорных цилиндров моноблочной конст­

рукции с установленными дополнительными емкостями перед всасывающими и за нагнетательными клапанами для глушения пульсаций компримируемого газа и сведения до минимума виб­ рации трубопроводной обвязки;

внедрение блочной поставки ГМК со всем вспомогательным оборудованием.

Перечисленные технические усовершенствования в современ­ ном газомотокомпрессоростроенин стали общепринятыми на­ правлениями, обеспечивающими высокую технико-экономиче­ скую эффективность выпускаемых газомотокомпрессоров боль­ шой и средней агрегатной мощности.

В табл. 3 приведены основные технические показатели газо­ мотокомпрессоров большой мощности ведущих зарубежных фирм. Все машины, кроме компрессоров фирмы «ИнгерсоллРэнд», имеют двухтактные двигатели.

Характерной особенностью конструктивных решений послед­ них моделей газомотокомпрессоров, перечисленных в табл. 3, является V-образное расположение силовых цилиндров и оппозитное — компрессорных.

4.СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ

ИПОЛУПЕРЕДВИЖ НЫ Е КОМПРЕССОРНЫЕ УСТАНОВКИ

Специфика нефтегазодобывающей промышленности обусло­ вила необходимость выпуска передвижных и полупередвижных компрессорных установок большого типоразмерного ряда. Од­ нако, несмотря на очевидные технико-экономические преиму­ щества, выпуск этих установок длительный период задержи­ вался главным образом из-за большой металлоемкости, гро­ моздкости, плохой уравновешенности поршневых компрессоров и, следовательно, нетранспортабельности.

В связи с совершенствованием газомотокомпрессоров, за­ ключающемся в увеличении литровой мощности цилиндров за счет применения наддува, обеспечении хорошей уравновешен­ ности, уменьшении веса газомотокомпрессоров за счет V-образ- ного расположения силовых цилиндров и оппозитного — ком­ прессорных, применении легких сплавов, дополнительных емко­ стей к компрессорным цилиндрам для гашения пульсации

32

компримируемого газа и других мероприятиях позволили по­ высить частоту вращения современных газомотокомпрессоров средней мощности с 300 до 1000 об/мин. Кроме того, эффек­ тивное решение рациональных систем охлаждения установок с использованием атмосферного воздуха и использование совре­ менных средств автоматики обеспечили реальные условия для конструирования эффективных и высокотранспортабельных пе­ редвижных и полупередвижиых компрессорных установок.

Последние 10—15 лет характеризуются выпуском большого числа передвижных и полупередвижиых компрессорных уста­ новок для компримирования нефтяного газа и воздуха в боль­ шом диапазоне производительности и давлений нагнетания. Применение их в нефтегазодобывающей промышленности зару­ бежных стран, в особенности в США, в настоящее время при­ няло такой массовый характер, что значительная доля общего объема выпускаемых газомотокомпрессоров приходится на до­ лю передвижных и полупередвижиых компрессорных устано­ вок. Они выпускаются всеми ведущими компрессоростроитель­ ными фирмами.

Таблица 4

Технические показатели передвижных компрессорных агрегатов

В табл. 4 приведены основные технико-экономические пока­ затели передвижных компрессорных установок моделей НМВ

и TVM, выпускаемых фирмой «Кларк» на базе газомотокомпрессорных агрегатов.

Представленные в табл. 4 передвижные компрессорные ус­ тановки, блочно смонтированные на облегченных, но жестких рамах, не зависимы от транспортных средств, могут использо­ ваться в качестве как передвижных, так и полупередвижных ус­ тановок. В зависимости от срока эксплуатации установки на объекте она может быть снята с лафета и эксплуатироваться как стационарная. Такое конструктивное решение помимо всех других преимуществ создает условия для рационального ис­ пользования транспортных средств.

Так как к компрессору каждой модели могут быть подобра­ ны соответствующие нормальные ряды компрессорных цилинд­ ров в зависимости от изменения давления всасывания, нагнета­ ния и производительности, каждая установка в пределах обусловленной номинальной мощности силовой части газомотокомпрессора может работать в широком диапазоне давлений нагнетания и производительности. В соответствии с этим в ре­ зультате эффективного использования энергии пластового дав­ ления повышаются технико-экономические показатели установ­ ки и существенно уменьшается стоимость ■компримирования. Все перечисленные в табл. 4 модели газомотокомпрессорных установок применяются в нефтедобывающей промышленности для сбора, транспорта и хранения газа, газлифтной эксплуа­ тации скважин, закачки газа в пласт с целью поддержания пластового давления, сжижения газа, опрессовки газонефтепроводов сжатым воздухом, для бурения с применением сжатого воздуха и др.

Двигатели моделей TVM, НМВ являются двухтактными с V-образно расположенными силовыми цилиндрами. Учитывая высокую технико-экономическую выгоду, к указанным моделям применен газотурбонаддув. Системы подачи воздуха и топлива выполнены так, что двигатели перечисленных моделей способ­ ны реагировать на изменения скорости и нагрузки в большом диапазоне их.значений. Предусмотрена надежная система авто­ матического регулирования, контроля и защиты установки.

В передвижной компрессорной установке марки НМВ-10 наддув силовых цилиндров осуществляется с помощью оппозитно расположенных продувочных цилиндров. Такая установка вместе с системой охлаждения смонтирована на общих легких, но жестких рамах, позволяющих транспортировать ее на пере­ движном лафете без нарушения правильности линии коленча­ того вала и соосности валов других механизмов установки.

Во всех перечисленных моделях применено двухконтурное охлаждение, т. е.' система с двумя теплоносителями, где первич­ ный контур является циркуляционным, вторичный — прямоточ­ ным, в данном случае воздушным. Охлаждение циркуляцион­ ной воды, омывающей зарубашечное пространство силовых и

34