Янушпольский В.Д, ОАО

Заказ для нефтегазопереработки
компрессорного, насосного и
детандерного
оборудования с учетом основных
направлений развития
машиностроения
Докладчик: Янушпольский В.Д.
1
В докладе рассматриваются основные современные
конструктивные
особенности компрессорного, насосного и детандерного
оборудования,
которые закладываются институтом НИПИгазпереработка в
исходные
технические требования на оборудование. Такие как сухие газовые
уплотнения, магнитные подшипники, приводы с регулируемой
частотой
вращения, направляющие аппараты с регулируемым углом
установки,
герметичные насосы и др.
Заказчик компрессорного, насосного и детандерного
оборудования
рассчитывает получить экономичную высоконадёжную установку
с конструктивными элементами современного технического уровня.
Усилия специалистов института направлены на то, чтобы
заказываемое
машиностроителям и рекомендуемое заказчику оборудование
соответствовало этим требованиям.
2
Например, сегодняшний уровень развития машиностроения
позволяет создать современную компрессорную установку, которая
содержит:
1. Высокооборотный привод (от 8000 оборотов в минуту) с регулируемой
частотой вращения. Это может быть газовая турбина с низкоэмиссионной
камерой
сгорания (выбросы NOx на уровне 50 мг/м3) или электродвигатель с
преобразователем частоты вращения.
2. Центробежный многоступенчатый (в общем случае многоцилиндровый)
компрессор. Частота вращения роторов отдельных цилиндров которого равна
частоте вращения вала привода, то есть компрессор без мультипликаторов.
Температура концевого и промежуточных выходов не должна превышать 140150
оС (для предотвращения образования твердых отложений в проточной части).
3. Компрессор свободный от масла, то есть снабженный сухими
газовыми уплотнениями и магнитными подшипниками.
4. Компрессорная установка должна быть снабжена стационарной или
переносной системой диагностики (вибрационной, параметрической и
трибодиагностикой), позволяющей определять фактическое техническое
состояние машин и их элементов с возможностью прогнозирования времени
вероятного их отказа.
5. Компрессорная установка должна быть укомплектована надежным
вспомогательным оборудованием и автоматизированной системой контроля и
управления.
3
CУХИЕ ГАЗОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
По оценкам экспертов в 21-м веке основным типом концевого
уплотнения
для центробежных компрессоров станет сухое газовое уплотнение (СГУ),
в котором в качестве уплотняющего вещества используется газ.
Применение СГУ позволяет избавиться от следующих недостатков
системы
масляных уплотнений:
- громоздкость и сложность системы в целом, значительные затраты на
обслуживание и обеспечение работоспособности (потребление масла
20 ...200 л/сут.);
- затраты мощности на обеспечение потока масла (7...25 м3/ч на один
корпус) в количестве 15...75 кВт (потери на трение масляных уплотнений
-еще 3...15 кВт);
- производственные потери из-за простоев компрессора на обслуживание
и ремонт системы масляных уплотнений;
-попадание масла в перекачиваемую среду.
4
ОДИНАРНОЕ СГУ
5
СЕДЛО СО СПИРАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ
6
СЕДЛО С РАДИАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ
7
ДВОЙНОЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СГУ С КОНЦЕВЫМ ЛАБИРИНТОМ
8
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ КИП СГУ
1. Отбор и подача буферного газа из линии нагнетания
компрессора или другого источника (например,
магистрального газопровода).
2. Очистка газа перед подачей в уплотнение.
3. Контроль загрязнения фильтров.
4. Организация подвода очищенного барьерного газа в
уплотнение.
5. Контроль утечек газа через уплотнение.
6. Сигнализация и блокировка при разгерметизации
первой ступени уплотнения.
9
СХЕМА КИП СГУ
10
СИСТЕМА МАГНИТНОГО ПОДВЕСА ОБЕСПЕЧИВАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- высокая скорость вращения;
- отсутствие смазочной системы;
- уменьшение потерь энергии и увеличение КПД;
- отсутствие вибрации;
- увеличение надежности в работе;
- уменьшение затрат на содержание и
техническое обслуживание.
11
СХЕМА РАДИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
1-ротор с ферромагнитными пластинами; 2-электромагниты;
3-датчики радиального положения ротора.
12
СХЕМА ОСВЕОГО (УПОРНОГО) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
1-дисковый якорь; 2-кольцевые электромагниты;3-датчик осевого положения ротора.
13
СХЕМА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМИ ПОДШИПНИКАМИ
1-электромагнитный подшипник; 2-датчик положения ротора; 3-процессор;
4-усилитель мощности.
14
ПОДШИПНИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАДИАЛЬНЫЙ
1-ротор; 2-статор; 3-блок датчиков; 4-страховочный подшипник; 5-вибродатчик.
15
ПОДШИПНИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЙ
1-ротор опорной части; 2-статор опорной части; 3-ротор упорной части; 4-статор
упорной части; 5-страховочный радиальный подшипник; 6-страховочный осевой
подшипник;7 и 8-блоки датчиков; 9-вибродатчик.
16
ГЕРМЕТИЧНЫЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСОЫ
Современные требования к технологической и
экологической безопасности при использовании
насосного оборудования обусловили в 80-90-е
годы рост во всех технически развитых странах
производства и внедрения герметичных
насосов. В настоящее время с их помощью
перекачивают токсичные, особо ценные,
взрыво - и пожароопасные жидкости в том
числе сжиженные газы. Повышение
надежности и ресурса эксплуатации, снижение
цен на герметичные насосы позволяет широко
применять их.
17
РАЗРЕЗ ЭЛЕКТРОНАСОСА
1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-передний подшипник; 4,7-упорные подшипники;
5-ротор; 6-статор; 8-задний подшипник; 9-задняя крышка.
18
РАЗРЕЗ ЭЛЕКТРОНАСОСА СО ЗМЕЕВИКОМ
1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-передний подшипник; 4,8-упорные подшипники; 5-змеевик;
6-ротор; 7-статор; 9-задний подшипник; 10-задняя крышка; 11-вспомогательное колесо.
19
ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС
1,3-корпус соответственно насоса и муфты; 2-рабочее колесо; 4,7-ведущая и
ведомая полумуфты; 5-кронштейн; 6-приводной вал; 8-герметичный стакан;
9-подшипники скольжения; 10-вал рабочего колеса.
20
МУФТА С СИНХРОННЫМ МАГНИТНЫМ СЦЕПЛЕНИЕМ
21
ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС
22
ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ТУРБОДЕТАНДЕРОВ (ТД) ХАРАКТЕРНО
НАЛИЧИЕ СЛЕДУЮЩИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ:
- магнитного подвеса (ТД полностью свободный от
масла и подачи уплотнительного газа) с подачей
отбензиненного очищенного углеводородного газа для
охлаждения и защиты магнитных подвесов;
- системы разгрузки ротора от осевых сил;
- антипомпажной защиты компрессорной части;
- системы регулирования угла установки лопаток
соплового аппарата турбины, которая значительно
расширяет диапазон устойчивой работы ТД.
В случае использования подшипников скольжения,
применяется газовое уплотнение для предотвращения
попадания масла в проточную часть турбины и
компрессора.
23
Спасибо за внимание!
24