Файл: Модернизация компрессорной установки путем замены приводного двигателя.pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Школа Инженерная школа природных ресурсов
Направление подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело
Отделение школы (НОЦ) Отделение нефтегазового дела
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
Тема работы
Модернизация компрессорной установки путем замены приводного двигателя
УДК
621.51-048.35
Студент
Группа
ФИО
Подпись
Дата
З-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич
Руководитель
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент ОНД
Зиякаев Г.Р. к.т.н.
КОНСУЛЬТАНТЫ:
По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Трубченко Т.Г. к.э.н.
По разделу «Социальная ответственность»
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Ассистент
Черемискина М.С.
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ
:
Руководитель ООП
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Брусник Олег
Владимирович
К.П.Н

Томск – 2020
Запланированные результаты обучения по ООП
Код результата
Результат обучения (выпускник должен быть готов)
Требования ФГОС, критериев и/или заинтересованных сторон
Профессиональные компетенции
Р1
Приобретение профессиональной эрудиции и
широкого
кругозора в области
гуманитарных и естественных наук и использование их в профессиональной деятельности
Требования ФГОС ВО
(ОК-1, ОК-2, ОК-3,ОК-4,ОК-5,ОК-
7) (EAC-4.2a) (ABET-3A)
Р2
Уметь анализировать
экологические
последствия профессиональной деятельности в совокупности с правовыми, социальными и культурными аспектами и обеспечивать соблюдение
безопасных
условий труда
Требования ФГОС ВО (ОК-3,ОК-4,
ОК-7, ОК-9) ПК-4, ПК-5, ПК-13,
ПК-15.
РЗ
Уметь
самостоятельно
учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности
Требования ФГОС ВО (ОК-1, ОК-
2,ОК-3,ОК-4, ОК-7, ОК-8, ОК-9)
(ABET-3i),ПК1,ПК-23, ОПК-6, ПК-
23
Р4
Грамотно решать
профессиональные
инженерные задачи с использованием современных
образовательных
и
информационных технологий
Требования ФГОС ВО (ОПК-1,
ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-
5,ОПК-6)
(EAC-4.2d), (ABET3e)
в области производственно-технологической деятельности
Р5
Управлять технологическими процессами, эксплуатировать и обслуживать
оборудование нефтегазовых объектов
Требования ФГОС ВО (ПК-1, ПК-2,
ПК-3,ПК-4, ПК-7,ПК-8,ПК-9, ПК-
10, ПК-11, ПК-13, ПК-14,ПК-15)
Р6 внедрять в практическую деятельность
инновационные подходы для достижения конкретных результатов
Требования ФГОС ВО (ПК-1, ПК-5,
ПК-6,ПК-10, ПК-12)
в области организационно-управленческой деятельности

Р7
Эффективно работать индивидуально и в
коллективе по
междисциплинарной
тематике, организовывать работу первичных производственных подразделений, обеспечивать корпоративные интересы и соблюдать корпоративную этику
Требования ФГОС ВО (ОК-5, ОК-6,
ПК-16,ПК-18)
(EAC-4.2-h), (ABET-3d)
Р8
Осуществлять
маркетинговые
исследования и участвовать в создании проектов, повышающих эффективность
использования ресурсов
Требования ФГОС ВО (ПК-5, ПК-
14, ПК17, ПК-19, ПК-22)
в области экспериментально-исследовательской деятельности
Р9
Определять, систематизировать и получать необходимые
данные
для
экспериментально-исследовательской
деятельности в нефтегазовой отрасли
Требования ФГОС ВО (ПК-21, ПК-
23,ПК-24,ПК-25,ПК-26)
Р10
Планировать, проводить, анализировать,
обрабатывать экспериментальные исследования с интерпретацией полученных результатов с использованием
современных методов моделирования и
компьютерных технологий
Требования ФГОС ВО (ПК-22, ПК-
23, ПК-24, ПК-25, ПК-26,)
(ABET-3b)
в области проектной деятельности
Р11
Способность применять знания, современные методы и программные
средства проектирования для составления
проектной и рабочей и технологической
документации объектов бурения нефтяных и газовых скважин, добычи, сбора, подготовки, транспорта и хранения углеводородов
Требования ФГОС ВО (ПК-27, ПК-
28, ПК-29, ПК-30)
(ABET-3c), (EAC-4.2-e)

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа природных ресурсов
Направление подготовки: 21.03.01 «Нефтегазовое дело»
Профиль подготовки: «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов»
УТВЕРЖДАЮ:
Руководитель ООП
Брусник О.В
(Подпись) (Дата) (Ф.И.О.)
ЗАДАНИЕ
на выполнение выпускной квалификационной работы
В форме:
Бакалаврской работы
Студенту:
Группа
ФИО
3-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич
Тема работы:
Модернизация компрессорной установки путем замены приводного двигателя
Утверждена приказом директора (дата, номер)
Срок сдачи студентом выполненной работы:
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:
Исходные данные к работе
(наименование объекта исследования или проектирования;
производительность или нагрузка; режим работы
(непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид
сырья или материал изделия; требования к продукту,
изделию или процессу; особые требования к особенностям
функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в
плане безопасности эксплуатации, влияния на
окружающую среду, энергозатратам; экономический
анализ и т. д.).
Объект исследования: ДВС 3520D, дизельный
Мощность 1286 МВт, выход в двух ступенчатый режим работ компрессора, вычислить тепловой расчет.
1. Аналитический обзор по литературным источникам с целью выяснения достижений науки и техники в рассматриваемой области.

2. Расчет ДВС с целью изучения зависимостей существующих параметров
3. Финансовый менеджмент.
4. Социальная ответственность.
Режим работы: круглосуточный
Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа Природных ресурсов
Отделение Нефтегазового дела
Направление подготовки Нефтегазовое дело
Профиль подготовки Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов
Уровень образования бакалавр
Период выполнения (осенний/весенний семестр 2019/2020 учебного года)
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН
выполнения выпускной квалификационной работы
Срок сдачи студентом выполненной работы:
Дата
контроля
Название раздела (модуля) /
вид работы (исследования)
Максимальный
балл раздела (модуля)
Объект и методы исследования. Разработка модели.
Выполнение расчетной части работы.
Устранение недочетов в работе.
Составил преподаватель:
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент ОНД
Зиякаев Г.Р. к.т.н.
СОГЛАСОВАНО:
Руководитель ООП
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Брусник О.В
К.П.Н

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА
«ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ»
Студенту:
Группа
ФИО
З-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич
Школа
ИШПР
Отделение школы (НОЦ)
Нефтегазовое дело
Уровень образования
Бакалавриат
Направление/специальность
Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов
Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение»:
1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ):
материально-технических, энергетических,
финансовых, информационных и человеческих
1. Должностной оклад научного руководителя
составляет 33664 руб.
2. Должностной оклад инженера 21760 руб.
2. Нормы и нормативы расходования ресурсов
Устанавливаются в соответствии с заданным
уровнем нормы оплат труда:
30 % премии к заработной плате
20 % надбавки за профессиональное мастерство, 1,3 -
районный коэффициент для расчета заработной
платы.
3. Используемая система налогообложения, ставки
налогов, отчислений, дисконтирования и
кредитования
Общая система налогообложения с учетом льгот
для образовательных учреждений, в том числе
отчисления во внебюджетные фонды - 27,1%.
Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:
1. Оценка коммерческого потенциала,
перспективности и альтернатив проведения НИ с
позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения
1.1. Описание потенциальных потребителей;
1.2. Анализ конкурентных технических решений;
1.3. SWOT-анализ
2. Планирование и формирование бюджета научных
исследований
2.1. Планирование работ;
2.2. Разработка графика Ганта.
2.3. Формирование бюджета затрат на научное
исследование.
3. Ресурсоэффективность
1.
Определение
интегрального
показателя
эффективности научного исследования.
2. Расчет показателей ресурсоэффективности.
Перечень графического материала
(с точным указанием обязательных чертежей):
1.
График проведения и бюджет НТИ
Дата выдачи задания для раздела по линейному графику
Задание выдал консультант:
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент ОСГН ШБИП
Трубченко Татьяна
Григорьевна
Доцент, к.э.н

Задание принял к исполнению студент:
Группа
ФИО
Подпись
Дата
З-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич
5. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА
«СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ»
Студенту:
Группа
ФИО
З-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич
Школа
Инженерная школа
природных ресурсов
Отделение (НОЦ)
Отделение
нефтегазового дела
Уровень образования
Бакалавриат
Направление/специальность
«Машины и оборудования нефтяных и газовых промыслов»
Тема ВКР:
Модернизация компрессорной установки путем замены приводного двигателя
Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»:
1. Характеристика объекта исследования (вещество, материал, прибор, алгоритм, методика, рабочая зона) и области его применения
Объект исследования: ДВС CAT 3520D
Область применения: дожимная компрессорная станция
Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:
1. Правовые и организационные вопросы
обеспечения безопасности:
 специальные
(характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства;
 организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны.
- Условия труда должны отвечать всем требованиям международных стандартов в области охраны труда.
- Рабочее место должно соответствовать техническим требованиям и санитарным нормам.
СанПиН 2.2.4.548-96, ГОСТ 12.1.003-
2014 «ССБТ, СанПиН 2.2.4./2.1.8.582-
96, СНиП 2.07.01-89, СНиП II-89-80.
«Трудовой кодекс Российской
Федерации» от 30.12.2001 N 197-ФЗ
(ред. от 16.12.2019)
2. Производственная безопасность:
анализ выявленных вредных и опасных факторов
Вредные факторы:
-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
-повышенный уровень шума;
-загазованность помещений;
-общая вибрация;
- ионизирующее излучение.
Опасные факторы:
-движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования.

3. Экологическая безопасность:
Атмосфера: выбросы продуктов сжатия и сепарации.
Гидросфера: разлив смазочно- охлаждающих жидкостей.
Литосфера: твердые бытовые отходы при техническом обслуживании и ремонте агрегатов.
4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях:
Возможные ЧС:
− Сезонные наводнения
− Сильные морозы
− аварийная остановка при превышении уровня вибрации
− аварийная остановка при превышении допустимой температуры деталей компрессора
Наиболее типичная ЧС: аварийная остановка ДВС.
Дата выдачи задания для раздела по линейному графику
Задание выдал консультант:
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Ассистент
Черемискина М.С.
-
Задание принял к исполнению студент:
Группа
ФИО
Подпись
Дата
З-4Е5А
Дробин Игорь Васильевич

Реферат
Выпускная квалификационная работа содержит 79 с., 6 рис., 20 таблиц, 40 источник.

Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, компрессор, наддув ,

Объект исследования: ДВС Дизельный.

Цель работы: Модернизация компрессорной установки путем замены приводного двигателя

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
 изучение современного оборудования ДВС
 тепловой расчет ДВС
 определение параметров рабочего тела.
 было рассчитано зависимость расхода воздуха от чистоты вращение коленчатого вала и давление наддува.

В процессе исследования проводились: обзор литературы, анализ расчетов и их выполнение. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: давление, подача, расход, температура, частота вращения.

Область
применения:
добыча, компримирование и транспортировка газа, нефтехимия, электроустановки

Экономическая эффективность заключается в подробном проведении расчетов, которые могут использоваться для выявления

параметров, которые могут быть оптимизированы и подобраны экономически выгодно.
Определения, обозначения и сокращения
В настоящей работе применены следующие термины с соответствующими определениями.
Интеркулер – он же промежуточный ОНВ (охладитель наддувочного воздуха). Представляет собой теплообменник (воздухо-воздушный, водо- воздушный).
Двигатель внутреннего сгорания
(ДВС)
- разновидность теплового двигателя, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. Тем самым, топливная смесь и является рабочим телом таких двигателей.
ДВС – Двигатель внутреннего сгорания
КУ- Компрессорная установка
ДКС- Дожимная компрессорная установка
ПК- Поршневой компрессор
АВО- Аппарат воздушного охлаждения
ТБ- Трубопровод
ПКУ-Поршневая компрессорная установка
ТО- Техническое обслуживание
Cat-Caterpilar

Оглавление
Ведение ..................................................................................................................................... 12
1.Назначение устройства ....................................................................................................... 13
1.2
Техническое обслуживание компрессора ....................................................................... 16
2. Описание процесса .............................................................................................................. 18
2.1 Двухступенчатый режим работ ....................................................................................... 19
3. Виды, производство и применение ДВС .......................................................................... 20
3.1 Метод наддува ДВС. .......................................................................................................... 25
3.2 Интеркулер ........................................................................................................................ 25
3.3 Принцип работы дизельного ДВС .................................................................................. 26
4. Тепловой расчет ДВС ......................................................................................................... 27
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ................... 36
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования. .......................................... 37
5.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и