компрессор рамки для теории (1). Компрессорлы станция

• Название: Компрессорлы станция
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 0.58 Mb.
• Имя файла: компрессор рамки для теории (1).doc
• Тип: Документы; #1082598
• страница: 1 из 6

КІРІСПЕ
Компрессорлық станция - газды тасымалдағанда және сақтағанда оның қысымын жоғарылатуға арналған қондырғы. Орындайтын жұмыстарының түріне қарай басты компрессорлық станция, газдың арналық желісінің бағдарлы компрессорлық станция, жерасты газ қоймаларының компрессорлық станция, қойнауқатқа табиғи газ айдайтын компрессорлық станция, сығымдаушы компрессорлық станция болып ажыратылады. Компрессорлық станцияны іске қосу басты компрессор станциясына кірердегі жұмыс қысымын ұстап тұруға, әр түрлі тұтынушыларға газды тасымалдауды қамтамассыз етуге, жатыннан газды бөліп алу коэффициентін жоғарылатуға мүмкіндік береді.

Автоматтандыру адамды механизмдерді тікелей басқарудан босатады. Автоматтандыру процесі кезінде адам автоматтандыру құралдарын қалпына келтіреді, оларға күтім көрсетеді және ретттейді, олардың жұмысын бақылаумен шектеледі. Автоматтандыру құралдарын пайдалану жоғары білікті мамандарды қажет етеді.

Кез- келген объектіні басқару процесі практикада бірдей жүреді: адамның кейбір сезгіш органдары, мысалы, оператор көзі немесе өлшеу түрлендіргіші технологиялық процесс жүрісі туралы ақпаратты қабылдайды. Бұл ақпарат қандай да бір байланыс каналдары (адамның нерв жүйесі, электр сымдары және т.б) арқылы қабылданған ақпаратты басқару сигналына түрленіретін органға беріледі. Егер техникалық құралдар мен әдістердің жиынтықтарын пайдалану нәтижесінде өндірістік процестерді бақылау және басқару функцияларынан адам босатылса, онда бұл процесс автоматтандырылған деп айта аламыз.

Өндірістік процестерді автоматтандырыудың үш деңгейі бар: төмен, орташа және жоғары. Төмен деңгей процесс немесе агрегаттың жеке параметрлерін автоматты бақылауды және реттеуді, орындаушы механизмдерді қашықтан басқаруды және нормадан параметрдің ауытқуын дабылқағуды қарастырады. Орташа деңгей орталықтандырылған диспетчерлік басқарылатын және объек-тіге қызмет көрсетуді жүзеге асыратын технологиялық процесті автоматты реттеу жүйесімен және қосымша агрегаттар мен қондырғылар жұмыс режимін автоматты басқару және реттеумен толықтырылады. Жоғары деңгей автоматтандырылған басқару жүйесін пайдалануды қарастырады.

Газ- мұнаймен қамтамасыздандыру жүйелерінің басты талабы тұтынушыларға мұнай немесе газды сапалы және үздіксіз жеткізу. Бұл талаптар автомат-тандыру жоғары деңгейге жеткен кезде толық орындалады. Газ және мұнайды құбыр өткізгішпен тасымалдау объектілері біріншіден технологиялық процестерінің көп әртүрлігімен және екіншіден жеке объектілер арасындағы ара-қашықтың бірнеше мыңдаған километрге дейін болуымен ерекшеленеді. Олар технологиялық өзара байланысқан және бір- біріне пайдалану кезінде әсер етеді. Міне, осы факторлар құбыр өткізгішпен тасымалданатын объектілерді оперативті басқару үшін автоматтандыру құралдары мен телемеханика және есептеу техникаларының кең пайдаланылуымен түсіндіріледі.

Магистральды газ құбырындағы компрессорлық стансалар транспортталатын газды қорек көзінен тұтынушыларға таратушы стансаларға дейін берілуін қамтама-сыз ететін қысымға дейін сығуға арналған. Компрессорлық стансалардың негізгі параметрлеріне транспортталатын газдың көлемі, станса кірісі мен шығысындағы газ қысымы мен температурасы жатады.

Магистральды газ құбырларындағы КС негізгі типтері:

1. 
   басты компрессорлық стансалар (ГКС);
   
2. 
   желілік компрессорлық стансалар (КС);
   
3. 
   дожимді компрессорлық стансалар (ДКС).
   

Басты компрессорлық стансалар (ГКС) газ кен орындарынан кейін орналастырылады. Себебі өндірілген газ қысымы кен орнында төмендейді және тасымалдауға қысымы жеткіліксіз болады. ГКС міндеті газды магистральды құбырмен тасымалдауға қысымын көтеру.
І Технологиялық бөлім

1. 
   Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет
   

Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды компрессорлық машиналар деп атайды. Сығылған газ қысымының Р₂ бастапқы газ қысымына Р₁ қатынасын сығу дәрежесі деп атайды. Сығу дәрежесінің шамасына қарай компрессорлық машиналар төмендегі түрлерге бөлінеді:

1. Желдеткіштер (Р₂/Р₁<1,1) – көп мөлшердегі газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.

2. Газүргіштер (1,1<Р₂/Р₁<3,0) – газ құбырларында кедергілер едәуір көп болғанда газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.

3. Компрессорлар (Р₂/Р₁>3,0) – жоғары қысымдар алу үшін пайдаланылады.

4. Вакуум насостар – қысым атмосфера қысымнан кем болғанда газдарды сору үшін пайдаланылады.

Жұмыс істеу принципіне байланысты: поршенді, роторлы, ортадан тепкіш және осьті болып бөлінеді. Нақты газдарды сыққанда оның көлемі, қысымы және температурасы өзгереді. Бұл шамалардың өзара қатынасы 10⁶Па (10 атм) дейінгі қысымда идеал газдар күйінің теңдеуімен өрнектеледі. Ал Р>10⁶Па (>10 атм) қысымдарда бұл үш шаманың байланысын Ван-дер-Вальс теңдеуімен өрнектеледі:



Р-газ қысымы, Па; υ – газдық меншікті көлем, м³/кг; R=8314 – газды тұрақтылық, Дж/кг·к; М – молекулалық салмақ, кг/моль; Т – температура, °К; а, в – берілген газ үшін тұрақты шама.

Сығудың теориялық екі түрі болады:

1. Изотермиялық процесс – газ сығылғанда бөлінген жылу толығымен айнала ортаға таралады және газдың температурасы өзгермейді. (Т=const).

2. Адиабаталық процесс – газ айнала ортамен жылу алмаспайды және барлық бөлінген жылу газдың ішкі энергиясы үшін жұмсалады.

Шынында сығу кезінде бөлінген жылудың бір бөлігі айнала ортаға таралады, ал қалған бөлігі газды ысытуға жұмсалады. Мұндай сығу процесін политропты деп атайды.

Поршенді компрессорлар жұмыс істеу принципіне байланысты бір және екі әрекетті, ал сығу сатысының санына қарай бірсатылы және көпсатылы болып бөлінеді. Бірсатылы компрессорларда газ соңғы қысымға дейін параллель жұмыс істейтін бір немесе бірнеше цилиндрде сығылады. Бірсатылы горизонтальды жай әрекетті компрессордың құрылысы поршеньді насостың құрылысына ұқсас. Поршень цилиндр ішінде шатун және кривошип арқылы жалғанған. Кривошиптың білігіне маховик орнатылған. Цилиндр бір жағынан қақпақпен жабылған, қақпаққа сору клапоны және айдау клапоны жайғасқан. Поршеннің солдан оңға қарай жылжығанда цилиндр қақпағымен поршень арасындағы кеңістік кеңейіп, вакуум пайда болады. Осының нәтижесінен сору клапоны ашылады және газ цилиндрге сорыла бастайды. Поршеннің кері оңнан сола қарай қозғалысында сору клапоны жабылып, ал цилиндрдегі газ поршенмен қысымның соңғы мәніне дейін сығылады, сосын айдау клапоны ашылып, сығылған газ айдау құбырына беріледі. Бірсатылы екі әрекетті компрессорларда газ цилиндрде поршеннің екі жағымен кезек-кезек сығылады. Поршеннің бір рет оңға және солға сығылғанда газ екі рет сорылып, екі рет айдалады. Цилиндрде екі сору және екі айдау клапондары бар. Мұндай компрессорлардың құрылысы күрделілеу болғанымен, олардың өнімділігі жай әрекетті компрессорларға қарағанда екі есе көп болады. Газ сығылғанда оның температурасы көбейеді, сондықтан оның температурасын төмендету үшін, цилиндр қабырғасындағы арнайы жейде арқылы үздіксіз суытушы су жіберіледі. Компрессордың өнімділігін арттыру үшін жай және екі әрекетті көпцилиндрлі компрессорлар қолданылады.

Роторлы компрессорлар және газ үрлегіштер. Пластиналы компрессорлар. Компрессордың корпусының ішіне эксцентрлі ротор орналасқан.

Компрессор жұмыс істегенде оның қабырғалары қызып кетпеу үшін сыртында суытатын су берілетін жейдесі болады. Ротордың радиалдық ойықтарындағы пластиналар ротор айналғанда ортадан тепкіш күш әсерінен ойықтардан еркін шығуы үшін корпус пен ротор арасындағы орақ тәрізді кеңістікті бірнеше камераларға бөледі. Камералардың көлемі корпустық вертикаль осінен оңға қарай көбейеді, ал солға қарай пластиналар ойықтарына кіре бастаған кезде азаяды. Осының салдарынан газ құбыр арқылы сорылып, сосын сығылып, айдау құбырына беріледі. Пластиналы роторлы компрессорлар бір және екі сатылы болып жасалынады. Бір сатылы комперссорларда абсолюттік сығу қысымы (2,5÷4) 10⁵Па (2,5÷4 атм), ал екі сатылы компрессорларда (8÷15)10⁵Па (8÷15 атм) болады.

Роторлы компрессорлардың поршеньді компрессорға қарағанда төмендегі артықшылықтары мынада: 1) өлшемдері (размерлері) және салмағы кіші және аз орын иеленеді; 2) құрылымы қарапайым, детальдар саны кем және арзан; 3) кривошиті-шатунды механизмі жоқ.

Кемшіліктері: 1) ПӘК төмен; 2) сығу қысымы аздау.

Сақиналы роторлы компрессорлар. Корпус ішіне эксцентрлі қалақшалы ротор орналасқан компрессорды жұмысқа қосудан бұрын оның корпусының жартысына дейін сұйық құйылады. Ротор айналғанда су корпустың қабырғаларына шашырап, корпус пен ротор арасында айналмалы су сақинасы пайда болады. Ротордың эксцентрлігіне байланысты, сумен толтырылған кеңістік ротор қалақшаларымен әртүрлі көлемді қуысқа бөлінеді. Ротор айналғанда көлемі үлкейетін қуыстағы тесік арқылы газ сорылып, көлемі азаятын қуыстарды сығылып тесік арқылы айдау құбырына беріледі. Бу компрессорда су сақиналы поршень міндетін атқарады, содықтан мұндай компрессорды сұйық поршеньді деп атайды. Сұйық поршеньді компрессор газ күйіндегі хлорды тасымалдағанда қолданылады. Мұндай компрессор корпусы эллипс пішінді болып, оған күкірт қышқылы құйылады. Ротор мен корпус центрлес болады. Су сақиналы роторлы компрессорды өте аз қысым алынаты болғандықтан вакуум-насос ретінде қолданылады. Газ үрлегіштер. Корпус ішінде екі параллель биікте екі барабан немесе поршень айналады. Бұлардың біреуі электр қозғалтқыш жәрдемінде айналып, ал екіншісі тісті беріліс арқылы байланысқан. Барабандар бір-біпіне қарама-қарсы бағытта айналады. Барабандар бір-біріне және корпусқа нығыз тақалып айналғанда бір-біріне бөлек камера пайда болады. Бұл камераның біреуінен газ сорылып, ал екіншісінен газ сығылады. Газ үрлегіштердің өнімділігі 2÷800 м³/мин.

1.2 Ортадан тепкіш компрессорлар
Ортадан тепкіш компрессорлар желдеткіштер, турбоүрлегіштер және турбокомпрессорлар болып бөлінеді. Желдеткіштер. Ортадан тепкіш желдеткіштер шартты түрде үш топқа бөлінеді:

1) Төмен қысымды (Р<10³Па)

2) Орта қысымды (Р=10³÷3·10³Па)

3) Жоғары қысымды (Р>3·10³Па÷10⁴Па)

1) Төмен қысымды (Р<10³Па)

2) Орта қысымды (Р=10³÷3·10³Па)

3) Жоғары қысымды (Р>3·10³Па÷10⁴Па)

Спираль тәрізді корпустың ішінде көп қалақшасы бар жұмысшы доңғалақ айналады. Газжелдеткіштің өсу бойынша сору құбыры арқылы сорылып, айдау құбыры арқылы беріледі. Желдеткіштер пішіні, корпусының, жұмысы доңғалағының, қалақшаның размерлерін гидравликалық шығын аз болатындай етіп таңдау керек.

Турбокомпрессорлар. Жоғары сығу дәрежесін алу үшін турбокомпрессорлар қолданылады. Айдау қысымының үлкен болуына байланысты турбокомпрессорларда жұмысшы доңғалақтарының саны көп болады және олардың диаметрі мен ені жоғары қысымды сатыға қарай азаяды. Турбокомпрессорлардың жұмысшы доңғалағының айналу жылдамдығы 240÷270 м/с, ал айдау қысымы – 2,5÷3·10⁶Па (25-30 атм) дейін болады. Сығу дәрежесінің жоғары болуына, яғни газдың температурасының көбеюіне байланысты турбокомпрессорларды газды суыту қажет болады.
Газды суыту үшін корпусқа орнатылған арнаулы каналдар арқылы су жіберіледі немесе сатылар арасынан суытқыштар орнатылады. Осьтік желдеткіштер. Цилиндрлі құбырдың қысқа бөлігінде корпус ішіне жұмысшы доңғалақ орналасқан. Жұмысшы доңғалақтың қалақшалары винтті бет бойынша иілген пропеллер болады және желдеткіш рамаға бекітіледі. Жұмысшы доңғалағы айналғанда газ қалақшалар арқылы осі бойынша сорылып, беріледі. Газ ағынына желдеткіштің кедергісінің аздығына байланысты осьтік желдеткіштің ПӘК ортадан тепкіш желдеткіштерге қарағанда көп болады, бірақ тегеуріні 3-4 есе аз болады. Сондықтан осьтік желдеткіштер көп көлемді газды тасымалдау үшін қолданылады. Компрессорлы машиналарды талдау. Химия өндірісінде поршеньді және ортадан тепкіш насостар кеңінен қолданылады. Турбокомпрессорлар мен турбоүрлегіштер ықшамды және қарапайым, сонымен бірге олар майланбаған таза газ береді. Олардын ПӘК-і поршеньділерге қарағанда төмен болғанымен капиталды және пайдалану шығындары аз болғандықтан, 6000 м³/сағ және одан көп өнімділікте қолдану экономикасы тиімді, сондықтан турбокомпрессорлар қысымы 30 атм. дейін 10000÷200000 м³/сағ мөлшері газдар беруде қолданылады. Өнімділігі аз (10000 м³/сағ дейін) жоғары қысымды (1000 атм. дейін) поршеньді компрессорлар қолданылады. Осьтік компрессорлар ықшамды және ПӘК жоғары. Олардың 80000 м³/сағ өнімділікте және 6 атм. дейін қысымда қолданылады.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:

1) ортаның қысымымен, кс/см² немесе атм. өлшенетін;

2) компрессор өнімділігімен, м³/мин немесе м³/сағат;

3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.

Компрессорлық стансалар бір немесе бірнеше компрессорлық цехтардан құралады, олар газ айдаушы агрегаттарды, шаң ұстағыштарды немесе сүзгі-сепараторларды және газды ауамен салқындату аппараттарын пайдаланып табиғи газы тазартуды, сығуды, және оны салқындатуды жүргізеді.

Компрессорлық стансаларда әртүрлі типтегі газ айдаушы агрегаттар (ГПА) қолданылады: электр жетекті, газ турбиналы, газ поршенді, газмоторкомпрес-сорлы.

Компрессорлық стансаның негізгі технологиялық жабдықтарының қалыпты жұмысы арқасында газды тасымалдау көрсеткіштері артады.


Сурет 1- Компрессорлық стансаның негізгі жабдықтарының құрылымдық схемасы
Сурет 1- те 3 газ айдаушы агрегаттардан құралатын компрессорлық стансалардың негізгі жабдықтары көрсетілген.

Негізгі жабдықтардың құрамы:

1- магистральды газ құбырына КС жалғау түйіні;

2- магистральды газ құбырын тазарту қондырғыларын іске қосу және қабылдау камералары;

3- технологиялық газды тазарту қондырғысы, шаң ұстағыштардан және фильтр- сепараторлардан құралады;

4- технологиялық газды салқындату қондырғысы;

5- газ айдаушы агрегаттар;

6- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштер;

7- агрегаттарды жалғаушы технологиялық құбыр өткізгіштердің ілмекті арматурасы;

8- жібер және отын газдарын дайындау қондырғысы;

9- импульсты газ дайындау қондырғысы;

10- әртүрлі қосымша жабдықтар;

11- энергетикалық жабдықтар;

12- басты басқару және телемеханикалық жүйе щиттері;

13- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштердің электрохимия-лық қорғаныс жабдықтары.