Файл: Гидравлический расчет мг исходные данные для расчета.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 186

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Компрессорные цеха проектируются по двум технологическим схемам: параллельно-последовательное и параллельное соеденение ГПА. В зависимости от типа технологической схемы выбрается тип центробежных нагнетателей ПГ. Для параллельно-последовательной схемы КЦ (рис. 4.1) выбираются ЦН со степенью повышения давления πЦН = 1,22–1,25 (неполнонапорные ЦН).



Рис. 4.1. Технологическая схема КЦ с параллельно-последовательной

обвязкой ГПА

Технологическая схема КЦ с параллельно-последовательно обвязкой ЦН ПГ состоит из 8 ГПА или 4 групп по два ГПА. Газ из магистрального газопровода через охранный кран № 19 поступает на узел подключения КЦ к магистральному газопроводу. Данный кран предназначен для автоматического отключения МГ от КЦ в случае возникновения аварийных ситуаций на узле подключения, в технологической обвязке КЦ или обвязке ГПА. После крана № 19 газ поступает к входному крану № 7. Кран предназначен для автоматического отключения компрессорной станции от магистрального газопровода. Входной кран № 7 имеет обводной кран № 7’, который предназначен для достижения перепада давления 0,08–0,1 МПа в технологических коммуникациях станции, для дальнейшего открытия крана № 7 без газодинамического удара. Сразу за краном № 7 по ходу газа установлен свечной кран № 17, который служит для стравливания газа в атмосферу из технологических коммуникаций цеха при производстве на них профилактических работ. Аналогичную роль он играет и при возникновении аварийных ситуаций на КЦ.

После крана № 7 газ поступает к установке очистки, где размещены пылеуловители. В них он очищается от механических примесей и влаги. После очистки газ по трубопроводу поступает во входной коллектор компрессорного цеха и распределяется по входным трубопроводам ГПА через кран № 1 на вход центробежных нагнетателей.

Параллельно-последовательная схема позволяет осуществлять параллельную работу как одного, двух, трех ГПА, так и группы агрегатов, состоящих из двух последовательно работающих ГПА. Для этой цели используются так называемые режимные краны, при изменении положения которых можно осуществить любую необходимую схему работы ГПА. Для получения необходимой степени сжатия в этих схемах газ после выхода из одного нагнетателя сразу же поступает на вход другого. Необходимый расход газа через КЦ достигается работой нескольких групп ГПА.


Краны в обвязке нагнетателя в соответствии с [7] имеют следующую нумерацию и назначение:

№ 1 – устанавливается на всасывающем трубопроводе и служит для приема газа;

№ 2 – устанавливается на выходном трубопроводе, предназначен для выхода газа;

№ 3 – обводной, применяется только для неполнонапорных нагнетателей и предназначен для работы в группе из 2 агрегатов;

№ 3бис – обводной кран, переустанавливается только в период пуска и остановки ГПА. Время его работы должно быть минимальным, чтобы не допустить перегрева контура обвязки нагнетателя;

№ 4 – обводной для крана № 1, предназначен для заполнения контура нагнетателя перед пуском;

№ 5 – свечной, расположен на нагнетательном трубопроводе до крана № 2 и предназначен для продувки ЦН перед пуском и сброса газа в атмосферу при любых остановках ГПА;

№ 4149 – режимные краны.

Перед заполнением ЦН в обязательном порядке через краны № 4 и 5 проводят его продувку примерно 15–40 с. После этого закрывается свечной кран № 5, давление в контуре увеличивается. По достижении перепада на кране № 1, равного 0,08–0,1 МПа, открывают краны № 1 и 2. При работе ГПА газ из всасывающего коллектора через кран № 1 поступает в нагнетатель, где происходит повышение давления, и через кран № 2 направляется либо в нагнетательный трубопровод, либо на вход следующего ГПА для обеспечения двухступенчатого сжатия. Выход газа после компримирования осуществляется по выходным шлейфам. На каждом выходном шлейфе установлен свой трубопровод, соединенный с входным трубопроводом перед пылеуловителями, позволяющий выводить на «станционное кольцо» при открытии крана № 6 или 6А любую из работающих групп ГПА. Для параллельно-последовательной технологической схемы обязательным является условие: при остановке в группе одного ГПА требуется выводить на режим «кольцо» и второй агрегат.

После установки охлаждения газ через выкидной шлейф по трубопроводу через выходной кран № 8 поступает в МГ. Перед краном № 8 устанавливается обратный клапан, предназначенный для предотвращения обратного потока газа из газопровода. Этот поток газа, если он возникнет при открытии крана № 8, может привести к обратной раскрутке центробежного нагнетателя и ротора силовой турбины, что приведет к серьезной аварии в КЦ. Стравливание газа в атмосферу происходит через свечной кран № 18, который установлен по ходу газа перед краном № 8. На узле подключения КЦ между входным и выходным трубопроводами имеется перемычка с установленным на ней краном № 20. Назначение этой перемычки –

производить транзитную подачу газа, минуя КЦ в период отключения (закрыты краны № 7 и 8; открыты свечи № 17 и 18).

Для схемы с параллельной обвязкой ГПА (рис. 4.2) выбираются ЦН со степенью сжатия до πЦН =1,451,55 (полнонапорные ЦН).


Рис. 4.2. Технологическая схема компрессорного цеха
с параллельной обвязкой ГПА
Из магистрального газопровода газ поступает в технологическую схему с параллельным соединением ЦН через охранный кран № 19 на узле подключения КЦ. Заполнения о трубопроводной обвязки КЦ аналогично параллельно-последовательной схеме и описано выше. После очистки в пылеуловителях газ по трубопроводу распределяется по ГПА через кран № 1 на вход центробежных нагнетателей.

После повышения давления в центробежных нагнетателях газ проходит обратный клапан, выходной кран № 2 и по трубопроводу поступает на установку охлаждения газа (АВО газа). Краны в обвязке нагнетателя 1–5 имеют то же назначение, что и для схемы с параллельно-последовательной обвязкой. Различие схем заключается в отсутствии кранов № 3 и 3 БИС и наличии крана № 6 М. Это противопомпажный регулирующий клапан, предназначенный для защиты ГПА от помпажа, когда такие условия возникают. Защита ГПА от помпажа обеспечивается путем перепуска части газа с выхода ЦН на вход. Обратный клапан устанавливается на линии нагнетания – перед краном № 2, и перед краном № 8. Назначение этих клапанов – не допустить попадание газа в неработающий ГПА и обратной раскрутки ЦН.

При эксплуатации КЦ может возникнуть ситуация, когда давление на выходе станции приблизится к максимальному разрешенному. Для ликвидации такого режима работы между выходным и входным трубопроводами устанавливается перемычка с краном № 6А. При открытии крана № 6А часть газа с выхода поступает на вход ЦН, что снижает выходное давление и увеличивает входное. Снижается степень повышения давления центробежного нагнетателя. Работа КЦ с открытым краном № 6А называется работой станции на «станционное кольцо». Этот кран необходим при пуске или останове цеха. Параллельно крану № 6А врезан кран № 6АР, необходимый для предотвращения работы ГПА в помпажной зоне нагнетателя. Диаметр этого крана составляет
10 ÷ 15 % от сечения трубопровода крана № 6А (D= 150 мм). Для минимально заданной заводом-изготовителем степени сжатия ЦН последовательно за краном № 6А врезается ручной кран № 6Д. Трубопровод с группой шестых кранов устанавливается на каждый ГПА в схеме с их параллельным соединением, и на группу ГПА в схеме с параллельно-последовательным соединением.

На магистральном газопроводе любого линейного КЦ устанавливается охранный кран № 21, назначение которого такое же, что и назначение охранного крана № 19. Технологическая обвязка КЦ любого типа имеет узлы подключения, на которых установлены камеры приема и запуска очистного устройства магистрального газопровода. Эти камеры необходимы для запуска и приема очистного устройства, которое движется до следующей КЦ в потоке газа за счет разности давлений до и после поршня, и очищает МГ от механических примесей, влаги, конденсата.

4.1. Выбор технологической схемы КЦ

Производительность газопровода QК, млн м3/сут, задана в табл. П2.1, расстояние между КЦ определено из условия обеспечения оптимальной загрузки ГПА со степенью повышения давления в КЦ πКЦ  = 1,44 в главе 2. Далее необходимо рассмотреть два типа техологических схем КЦ (с полнонапорными и полнорасходными ЦН) и, обеспечивая заданную производительность МГ, выбрать наиболее экономически целесообразный тип КЦ.

4.1. Затраты мощности КЦ, кВт:

,

где n – показатель политропы; ηпол – политропический КПД нагнетателя, выбираем в п. 1.13.

Выбираем из табл. П5.1 по два ЦН с πЦН= 1,201,25 для параллельно-последовательной схемы КЦ, и для параллельной технологической схемы по два ЦН с πЦН = 1,441,50. Учитываем, что для параллельно-последовательного соеденения нагнетателей заданная степень сжатия по КЦ: . Для параллельного соеденения нагнетателей заданная степень сжатия по компрессорному цеху . Заполняем табл. 4.1.
Таблица 4.1

Варианты центробежных нагнетателей КЦ

Тип ЦН

Паспортная производительность ЦН, QЦН0, млн м³/ сут

Паспортная степень сжатия, πЦН0

1

370-14-1

19,5

1,25

2

-//--//--//-

-//--//--//-

-//--//--//-

3

Н-196-1,45

10,7

1.45

4

-//--//--//-

-//--//--//-

-//--//--//-




4.2. Для параллельно-последовательной схемы КЦ определяем количество групп с полнорасходными нагнетателями, а для парал­лельной схемы КЦ количество полнонапорных ЦН:

.

Округляем полученное значение как в большую, так и в меньшую сторону. Получаем для каждого типа ЦН по два значения количества нагнетателей (групп нагнетателей).

4.3. Расчетная производительность ЦН при полученном коли­честве работающих ЦН для параллельно-последовательной схемы КЦ – , для параллельной схемы КЦ – .

4.4. Определяем рабочую зону по производительности на­гнетателя, которая оценивается диапазоном и . Заносим полученные значения в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Расчетные параментрвы ЦН КЦ

Тип ЦН

Кол-во групп

Кол-во

ЦН ПГ

Расчетная произв-ность ЦН (гуппы), QЦН,млн м³/ сут

Рабочая зона ЦН,

млн м³/сут

1

370-14-1

3

6

23,0

16,575÷22,425

2

370-14-1

4

8

18

16,575÷22,425

3-6

-//--//--//-













7

Н-196-1,45

-

5

12,0

9,1÷12,31

8

Н-196-1,45

-

6

10,0

9,1÷12,31

Выбираем для экономического расчета по одной параллелельно-последовательной и параллельной схем, окоторые удовлетворяют следующим условиям