Файл: Www kviht. Ruбольше информации по компрессорной технике смотрите на.pdf

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
55
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
3 3-4
IIн
0,474 303,2 3,96 23.05 17.31 0,04 0.41
Продолжение таблицы 11.
4 1-5
IIIн
1,72 363,8 3,71 23.75 17.37 0,04 2.23 5
5-4
IIIн
1,72 483 4,78 27.69 20.7 0,04 1.861 6
1-2
IIIн
1,72 483 3,12 27.69 20.76 0,04 0.410 7
2-3
IIIн
1,72 483 3,17 12.75 9.095 0,04 1.194 8
3-4
IIIн
1,72 483 3,54 23.05 17.31 0,04 0.41 9
-
-
1,72 483 3,09 17.75 13.01 0,04 14.70 10
-
-
1,72 483 2,98 15.25 11.37 0,04 34.5 11
-
-
1,72 483 2,45 13.25 10.47 0,04 40.83
Для второй ступени также используем формулу Захаренко для определения массового расхода притечек воздуха:
Величина критического расхода газа через щель
1 1
0 2
2 1
1 1
k
ПР
H
H
k
m
l
p
k
k
R T
 





 











, где

= 0,8 – коэффициент расхода;
k = 1,4 – показатель адиабаты;
R = 286,9 кДж/кгК – газовая постоянная для воздуха.
Вычислим значение числа Рейнольдса
0 2
Re
(
)
B
ПР
m
l






, где

В – динамическая вязкость газа.
Рассчитаем коэффициент трения газа о стенки:
0,566 3,6 Re




, при Re ≥ 1200

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
58
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
Таблица 12. Расчет щелей
№ щели mо
Re
Λ
1 m
∆ m
1 0.000327 47821.14 0.039683 0.000335
-1.5213 0.000326 4683.03 0.043626 0.000335
-0.00131 2
9.64E-05 2980.915 0.039488 6.93E-05
-1.91834 8.14E-05 2179.25 0.043924 6.89E-05
-0.00662 3
0.000192 2609.005 0.039358 0.000174
-0.15217 0.00019 2528.62 0.042743 0.000173
-0.00137 4
0.000514 6414.7 0.026468 0.000397
-0.18058 0.000434 4872.32 0.029239 0.000393
-0.01075 5
0.000799 6193.325 0.026449 0.000622
-0.15388 0.000696 5140.04 0.028756 0.000618
-0.00674 6
0.0033 5853.845 0.026514 0.000266
-0.0912 0.000305 5685.6 0.027816 0.000266
-0.00066 7
0.000174 5995.985 0.026635 0.000118
-0.12734 0.000159 5327.72 0.028514 0.000117
-0.0036 8
0.000579 6177.685 0.026459 0.0005
-0.09115 0.000533 5399.94 0.027761 0.0005
-0.00066 9
0.000206 6021.055 0.02657 0.000101
-0.49004 0.000123 3352.595 0.0368 9.24E-05
-0.09619 9.67E-05 2816.465 0.038725 9.1E-05
-0.01688 10 0.000157 7115.625 0.026607 6.45E-05
-0.63706

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
59
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
8.54E-05 2658.34 0.042836 5.39E-05
-0.18495 7.4E-05 2236.29 0.047439 5.17E-05
-0.04527
Продолжение таблицы 12 11 0.000172 7035.815 0.026635 5.3E-05
-0.66217 8.22E-05 2635.57 0,033215 4.34E-05
-0.20213 5.44E-05 2087.02 0.049467 4.15E-05
-0.05142 5.18E-05 1995.94 0.050797 4.1E-05
-0.0125
Величина суммарных притечек газа во всасывающую парную полость:
11 1
i
ПР
ПРi
i
m
m




, где i-номер рассматриваемой щели.
3 4,158 10
ПР
m
кг сек



По данным, рассчитанным выше, определим коэффициент производительности компрессора для второй ступени:
Значение действительного коэффициента производительности определяется по формуле:
(1
)
Д
T
ИСП
ПР
ВУ












При этом используются следующие уравнения:
'
Д
Д





3 1
2
ИСП
k
L
k
k




1
'
ВУ
ВУ
ВС
T
m
V
n





,
1
'
ПР
ПР
ВС
T
m
V
n





,

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
69
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU

Глава 3. Технико-экономическая эффективность винтовых
компрессорных установок.
Главный технологический эффект от применения передвижных винтовых компрессорных установок во время ремонтно-восстановительных и профилактических работ на технологических трубопроводах будет достигаться в первую очередь за счет сокращения времени простоя трубопровода в отличии от использования компрессоров других типов, в частности передвижных компрессорных установок.
Реальными задачами для использования компрессорной установки в компаниях, транспортирующих углеводороды и их продукты является опрессовка, продувка трубопровода с пропуском очистных устройств.
Под продувкой технологических трубопроводов понимают устранение грунтов, воды и посторонних предметов, оказавшихся во внутритрубном пространстве во время транспортировки углеводородов и проведения ремонтно-восстановительных работ.
На остановленном трубопроводе ремонтируемая его часть отсекается.
Так для отсеченной части трубопровода, протяженностью 3,5 км с внутренним диаметром 1000 мм. после окончания ремонтных работ требуется провести продувку с пропуском очистного устройства компрессорной установкой в строго отведенный промежуток время, установленный регламентом.
Рассчитаем объем внутритрубного пространства отсеченного участка трубопровода:
2
(
)
2
тр
уч
d
V
l




Где d
тр
– диаметр внутренней стенки трубопровода;

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
70
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
l
уч
– длина отсеченного участка трубопровода.
2 2
1
(
)
3,14 ( )
2000 1570 2
2
тр
уч
d
V
l








м
3
Продувка проводится под рабочим давлением трубопровода Р
раб
= 1,7
МПа.
Тогда рассчитаем время t
p
за которое спроектированная в данной работе винтовая компрессорная установка заполнит данный объем сжатым воздухом.
Производительность установки на всасывании составляет V
e
= 23,5 м
3
/мин, т.е 1410 м
3
/час.
Объемная производительность сжатого воздуха на выходе компрессора составляет:
1410 83 17
e
сж
н
V
Q
P



м
3
/ч
Тогда:
1570 18.9 83
р
cж
V
t
Q



ч.
Для дальнейших вычислений округлим время заполнения до 19 часов.
В дочерних организациях компании ПАО «Транснефть» для данных технологических работ использовались поршневые компрессорные установки, но с большей производительностью, до 30м
3
/мин. Время работы по заполнению составило около 20 часов. Аппроксимируя эти данные, в виду особенности режима работы и характеристик поршневых компрессоров, в данной ситуации им понадобится времени на 10-15% больше для перекачки того же объема воздуха и с аналогичными параметрами компрессорной

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
71
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
установки. Таким образом время работы поршневой установки будем считать
22 часа.
По экономическим расчетам получаем следующее:
На 1 января 2018 года тарифная ставка по услугам транспортировки нефти ПАО «Транснефть» по северо-западному федеральному округу составляет в среднем 672 рубля за тонну транспортируемой нефти. Годовая перекачка по трубопроводу внутренним диаметром 1000 мм составляет 15 млн. тонн нефти. Переводя на часовой трафик получаем: 1712 тонн/час.
Рассчитаем условную экономическую выгоду компании при замене поршневых компрессорных установок винтовыми при проведении ремонтно- восстановительных и профилактических работ на технологических трубопроводах. Результаты сведем в таблицу.
Таблица 13. Расчет экономических показателей
Исходя из расчетов окупаемость винтовой установки за счет сокращения времени простоя трубопровода составляет 9 месяцев.
Показатель
Годы
1 2
3 1.Экономия времени простоя трубопровода из-за ремонта в год, ч
12 12 12 2.Производительность перекачки трубопровода, тонн/час.
1712 1712 1712 3. Стоимость перекачки тонны нефти, руб./тыс.м3 672 706 741 4. Экономия от использования винтовых компрессорных установок, тыс. руб.
13 805,568 14 504,064 15 223,104 5. Стоимость винтовой компрессорной установки, тыс. руб
10 000 000
-
-
6. Выручка от экономии, тыс. руб
3 805,568 13 805,568 13 805,568 7. Выручка от экономии по годам, тыс. руб
3 805,568 18 309,632 33 532,736

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
72
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
73
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
Заключение
В настоящее время для безопасного и эффективного проведения ремонтно-восстановительных и профилактических мероприятий существует множество методов проведения работ с использованием различной техники, в том числе и компрессорной. Научно-технический прогресс движется вперед, на смену старым технологиям приходят новые, более точные и надежные. Направление роторных компрессоров, в том числе и винтовых, в наши дни, относительно востребовательное направление. Все больше производственных организаций переходит на данный тип компрессоров, ввиду их надежности, экономичности, ресурсности и высокой эффективности. В данной работе была спроектирована передвижная винтовая двухступенчатая компрессорная установка, предназначенная для работы «в поле», и в сравнении с подобной конкурентоспособной поршневой установкой показывает большую техническую и экономическую эффективность.

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
74
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ ПО КОМПРЕССОРНОЙ ТЕХНИКЕ СМОТРИТЕ НА
WWW.KVIHT.RU
Список литературы
1. Быков А.В., Калнинь И.М., Бежанишвили Э.М. и др. Холодильные компрессоры: Справочник. – М.: Колос, 1992. – 304 с.
2. N. Stosic, I. Smith, A. Kovacevic. Screw Compressors. Mathematical Modelling and Performance Calculation. – Berlin: Springer, 2005. – 144 с.
3. Холодильные машины. Под ред. Л.С. Тимофеевского. – С.-Пб.:
Политехника, 2006. – 944 с.
4. Быков A. В., Калнинь И. М., Канышев Г. А., Шнепп В. Б., Шварц А. И.,
Верный А. Л. Освоение холодильных винтовых компрессоров // Холодильная техника: М., 1974. № 2. с. 8-12 5. Сакун И.А. Винтовые компрессоры: Основы теории, методы расчета, конструкции. – Л.: Машиностроение,1970. – 400 с.
6. Быков A. В., Канышев Г. А. Развитие отечественных винтовых холодильных компрессоров, агрегатов и машин // Холодильная техника: М.,
1987. № 1. с. 12-17.
7. Калнинь И. М., Шварц А. И., Зискин Г. Д. Холодильная система с винтовым компрессором и двухступенчатым дросселированием хладагента //
Холодильная техника: М., 1983. № 4. с. 7-9.
8. Холодильные установки. /Курылев Е.С., Оносовский В.В., Румянцев Ю.Д.
/ – СПб.: Политехника, 1999. – 576 с.
9. Мозгина В.И., Чернопятова Л.М. Новое в развитии винтовых холодильных компрессоров // Холодильная техника: М., 1976. № 10. с. 58-60.
10. В.Н. Докукин, В.А. Пронин. Стенды для экспериментальных исследований винтовых холодильных маслозаполненных компрессоров //
Холодильная техника и технология: Одесса, 2013, вып. 5. - с. 82-87