Компрессорные станции. Дожимная компрессорная станция, дожимной компрессор аммиака

Компрессорное оборудование (станции) к настоящему времени получило широкое распространение во многих отраслях промышленности, а также используется в медицине и фармацевтике, в сфере технического обслуживания автомобилей, в качестве источника сжатого воздуха для пневмоинструмента и т.д. Увеличение потребностей в сжитых газах породило множество типов компрессоров, отличающихся по конструкции, принципу действия и рабочим характеристикам. Компрессорное оборудование (станции) обычно относят к вспомогательному, то есть оно не принимает непосредственного участия в производственном процессе, однако это не мешает ему быть неотъемлемой и необходимой для функционирования частью производственных линий и различных технических систем.

Поскольку зачастую нет необходимости интегрировать сам компрессор в технологическую линию, а требуется лишь подведение сжатого газа, производимого им, то рациональным решением является объединить компрессор и его вспомогательное оборудование в единый агрегат, который может быть приобретен, установлен и подключен как единое целое. Это позволяет упрощать процессы проектирования и обслуживания оборудования. Совокупность устройств, предназначенных для выработки сжатого газа, включающих компрессор, установленный на едином основании с двигателем, передачей и другим вспомогательным оборудованием, называется компрессорной установкой.

Другой причиной создания компрессорных установок послужила необходимость иметь мобильный источник сжатого газа. К примеру, для питания переносного пневмоинструмента, снабжение сжатым воздухом которого, очевидно, является неудобным, или для временных установок по добыче полезных ископаемых, развертываемые в удаленных и труднодоступных районах. Мобильность в этом случае может подразумевать как возможность перевозки компрессорной установки транспортом без необходимости сложно монтажа в месте назначения, так и оснащение самой установки приспособлениями для передвижения, к примеру, колесами.

Конструкция

Разнообразие компоновок компрессорных станций и установок очень велико, что обусловлено широкими возможностями по сочетанию отдельных элементов. Сам набор этих элементов может сильно меняться от случая к случаю, однако можно выделить ряд основных:

• основание;
• компрессор;
• двигатель;
• механическая передача;
• ресивер.

Общий вид компрессорной станции

Без компрессора, очевидно, станция не способна выполнять свою основную функцию, а в свою очередь его работа невозможна без подведения механической энергии от привода. Ресивер служит в качестве промежуточной емкости для сжатого газа и позволяет сглаживать пульсацию выходного потока. В некоторых случаях наличие ресивера не является необходимым, и он может не входить в состав станции. Основание служит базой для размещения прочего оборудования, причем ее роль может брать на себя ресивер, если это позволяют вес и габариты компрессора и привода.

Количественный состав элементов компрессорной станции также меняется в зависимости от требований выполняемой задачи. Если сжимаемый газ сильно загрязнен, либо же степень его загрязнения может возрастать время от времени, то устанавливаются дополнительные фильтры, которые могут работать постоянно или подключатся к работе по мере необходимости. Возможны случаи, в которых компрессорная установка должна работать бесперебойно в течение длительного времени, то есть оборудование не может быть остановлено для ремонта и технического обслуживания. В качестве решения этой проблемы наряду с рабочим компрессором или компрессорами располагают дополнительную резервную единицу. При этом становится возможным техническое обслуживание станции без прекращения ее работы. К тому моменту, когда одно из рабочих устройств начинает требовать ремонт, его исключают из общей линии потока газа, а на его место подключают резервный компрессор, что позволяет при сохранении производительности установки произвести необходимые работы по обслуживанию. Далее исключение устройств из линии общего потока может чередоваться, чтобы обеспечить цикличность их работы и остановов.

Схема режимов работы компрессорной станции из трех компрессоров

Помимо основных элементов станция может быть по необходимости дооборудована самыми разными вспомогательными системами и устройствами. Для увеличения срока службы основного оборудования применяются системы смазки и охлаждения (масляные или воздушные), а также различные фильтры для газовой среды, устанавливаемые как до компрессора, так и после него. Если от станции требуется обеспечивать поток сжатого газа с переменным давлением и расходом, то в ее конструкцию добавляют систему контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА), а также интерфейсы управления. В случае, когда компрессорная установка представляет собой отдельный модуль, эксплуатируемый в тяжелых климатических условиях, его комплектуют также системами отопления и вентиляции для поддержания оптимальных условий внутри.

Вспомогательные устройства компрессорной станции

Классификация

В силу сложности своей конструкции компрессорные станции имеют крайне обширную классификацию, которая может выстраиваться на основе классификаций ее составных частей. Конечно же, основополагающей будет являться деление по применяемому компрессору, введу чего установки можно разделить на:

• объемного типа;
• динамического типа.

В первой группе используются такие компрессоры как поршневой, мембранный, пластинчатый, винтовой и т.д. Сжатие газа путем уменьшения объема рабочей камеры, приводящее к увеличению давления внутри нее, позволяет компрессорным установкам такого типа развивать значительное давление на выходе. Во второй группе применяют центробежные, осевые и струйные компрессоры, в которых повышение давления достигается путем увеличения кинетической энергии газового потока, которая затем частично переходит в потенциальную энергию давления.

Также классификацию можно проводить в разрезе основных характеристик компрессора. К таким основным характеристикам относят:

• создаваемое давление;
• обеспечиваемая производительность.

В зависимости от давления компрессоры делят на сверхвысокого (более 100 МПа), высокого (от 10 до 100 МПа), среднего (от 1,2 до 10 МПа) и низкого (от 0,15 до 1,2 МПа) давления. По производительности (расходу) деление проводят следующим путем: малой (до 10 м³/мин), средней (от 10 до 100 м³/мин) и большой (более 100 м³/мин) производительности.

Вторым по важности элементом компрессорной станции является привод компрессора, куда входит сам двигатель и механическая передача, переносящая крутящий момент с вала двигателя на вал компрессора. В этом случае могут выделять следующие компрессорные установки: с дизельным, бензиновым, электрическим и т.д. двигателем, а по типу их соединения с компрессором: с ременной, цепной, зубчатой и т.п. передачей. Такая классификация особенно важна для мобильных компрессорных установок, поскольку не все источники энергии могут быть доступны в зависимости от места использования. Так на удаленных от линий электропередач участках проще и целесообразнее будет использование компрессорной установки, работающей от жидкого или газообразного топлива, которые может быть доставлено отдельным транспортом.

Важной особенностью компрессорных установок является возможность сделать их передвижными, в связи с чем выделяют:

• стационарные установки;
• мобильные установки.

Мобильные установки могут иметь самую разную подвижную базу, начиная от небольших роликов и заканчивая закрытым прицепом для автомашины. Конкретный выбор будет зависеть от места использования и назначения установки. Для автосервиса будет достаточно установить компрессор и все необходимые элементы на подвижную платформу, которую может вручную перемещать работник в пределах помещения, в то время как мощный и габаритный компрессор, используемый для питания сжатым воздухом строительного инструмента, будет предпочтительнее разместить в грузовом прицепе или на раме самого автомобиля.

В общем случае в зависимости от тип платформы, на которой расположено оборудование компрессорные установки могут быть установлены на:

• ресивере;
• прицепе (одноосном или двухосном; закрытом или открытом);
• раме (закрытой или открытой).

Виды размещения компрессорной станции

Вариант с размещением компрессора, двигателя и передачи непосредственно на ресивере является весьма распространенным, поскольку установка выходит компактной и обеспечивающей легкий доступ к отдельным частям для осмотра и ремонта. Кроме того, ее можно сделать мобильной, если оснастить ресивер колесами. Наиболее крупные и сложные компрессорные установки размещаются на рамах, установленных на фундаменте. Вся конструкция может представлять из себя отдельный модуль с встроенной вентиляцией и отоплением, что позволяет перемещать такую установку с помощью транспорта и использовать при любых погодных и климатических условиях.

Области применения

Среди многообразия назначений компрессорных станций и установок можно выделить несколько основных направлений. Одно из них – обеспечение сжатым воздухом различного пневмоинструмента. В этой области наиболее востребованы мобильные станции, применяемые дорожными и строительными службами. Также это могут быть мобильные или стационарные краскопульты и установки пескоструйной обработки.

Вторым большим направлением является снабжение сжатым газом (в том числе воздухом) различного оборудования на предприятиях и производственных линиях. Это могут быть пневматические прессы, пневмомоторы, крановое оборудование, регулировочно-запорная арматура и т.д. Поскольку такие потребители сжатого воздуха являются преимущественно крупными объектами, установленными на фундаменте, то соответствующие компрессорные станции делают стационарными, адаптированными под работу с конкретным оборудованием.

В химической технологии компрессорные установки служат для подачи сжатых газов в аппараты химического синтеза, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по химической и коррозионной стойкости к нагнетаемому газу, а также к уровню герметизации и взрывобезопасности. В то же время почти повсеместно на предприятиях присутствуют линии сжатого азота, который используется для продувки аппаратов и трубопроводов. Преимущество азота в этом случае обуславливается инертностью этого газа, его доступностью и возможностью получения из атмосферного воздуха путем мембранного разделения или фракционной перегонки. Атмосферный воздух или чистый кислород под давлением также применяется для проведения реакций химического синтеза в качестве окислителя. Последнее широко используется в металлургии, что делает компрессорные станции востребованными и в этой области.

Разработка газовых месторождений сопряжена с рядом особенностей, налагающих дополнительные требования к организации процесса. Так выделяют три основных этапа: нарастающей, постоянной и падающей добычи. Непосредственно разработка начинается уже на стадии разбуривания и обустройства месторождения, чему соответствует этап нарастающей добычи. По завершении вышеперечисленных мероприятий месторождение переходит на режим работы, установленный проведенными технико-экономическими расчетами, чему соответствует этап постоянной добычи. За это время изымается около 2/3 всех запасов газа. Далее наступает этап падающей добычи, характеризующийся снижением уровня добычи вследствие вывода из эксплуатации части скважин по причине их обводнения или уменьшения отдачи газа ниже уровня рентабельности. В таких условиях из месторождения дополнительно отбираются до 10% его запасов. При разработке средних и малых месторождений этапы нарастающей и постоянной добычи могут отсутствовать вовсе.

В начале разработки месторождения, как правило, имеющегося пластового давления оказывается достаточно для транспортировки газа от скважины к узлу его подготовки, а затем далее к газопроводу без использования компрессорного оборудования. Однако на всем протяжении процесса добычи пластовое давление постепенно снижается и уже на этапе постоянной добычи, а тем более этапе падающей добычи, можно столкнуться с проблемой, при которой текущего давления окажется недостаточно для его подачи в газопровод. В связи с этим с технологической точки зрения разработку месторождения разбивают на два этапа: бескомпрессорный и компрессорный. Как следует из названия, их различие состоит в использовании компрессорной установки, предназначенной для увеличения давления добываемого газа. Такие установки называют дожимными компрессорными станциями (ДКС). Они призваны решать следующие задачи:

• добыча низконапорного газа;
• поддержание заданного выходного давления газа;
• очистка, продувка и опрессовка трубопроводов.

Компрессорный этап разработки месторождения является важной составляющей всего процесса добычи. В течение бескомпрессорного этапа обычно отбирается 50-60% от общего запаса газа, в то время как эксплуатация месторождения в компрессорном режиме позволяет извлечь дополнительно 20-30% общих запасов, что является существенной величиной. Оборудование для подготовки газа рассчитано на определенное его давление, а также под определенным давлением газ должен подаваться в магистральный газопровод. При падении пластового давления ДКС обеспечивает постоянство выходного давления путем дополнительного его увеличения на необходимую величину. Все это делает дожимные станции одним из важнейших элементов газодобычи.

Помимо непосредственно скважин ДКС могут устанавливать на подземные газохранилища, при этом их задача будет заключаться в отборе из хранилища газа и подаче его под необходимым давлением в газопровод. Силами этой же компрессорной станции осуществляется и обратная операция, при которой газ отбирается из газопровода и накачивается в хранилище. Такая ДКС должна быть в состоянии развивать большое давление газа на выходе, в противном случае доступный для хранения объем будет использоваться нерационально. Подземные хранилища, размещенные в твердых горных породах, позволяют хранить газ при высоком давлении от 0,8 до 1 МПа.

Установка дожимной компрессорной станции на газовом месторождении и на подземном хранилище

Конструкция и принцип работы

Дожимные компрессорные станции могут сильно отличаться по конструкции и комплектации, но, тем не менее, в них можно выделить ряд основных элементов:

• компрессорный блок;
• привод;
• вспомогательное оборудование.

Конструкция дожимной компрессорной станции

Основополагающим элементом ДКС является сам компрессор или группа компрессоров, отвечающих за увеличение давления проходящего газа. Компрессор приводится в действие с помощью присоединенного к нему привода. Под вспомогательным оборудованием подразумевается любые дополнительные устройства, необходимые для корректной работы станции. Это может быть система циркуляции смазывающего масла, система охлаждения, набор КИПиА и т.д. Если ДКС оформлена в виде отдельного модуля, то дополнительное оборудование может включать в себя такие вспомогательные системы как отопление, освещение, вентиляция и т.п.

Классификация

Дожимные компрессорные станции являются сложными агрегатами, выполняющими задачу по перемещению и нагнетанию газа, ключевым элементом которых является компрессорный блок. Поэтому основная классификация ДКС проходит в зависимости от применяемых компрессоров, которые обычно бывают следующих типов:

• поршневые;
• винтовые;
• центробежные.

Основные типы компрессоров, используемых в дожимных компрессорных станциях

Поршневые относятся к компрессорам объемного типа и работают за счет направленного уменьшения объема рабочей камеры, образованной цилиндром и подвижным поршнем, в которой претерпевает сжатие газ. Достоинствами таких устройств являются достаточно простая конструкция, в значительной степени облегчающая техническое обслуживание и ремонт, а также неприхотливость и надежность. Поршневые компрессоры позволяют развивать значительное давление газа, и в сравнении с другими типами обладают меньшей стоимостью. Однако за такие преимущества приходится платить неравномерностью выдаваемого потока газа цикличностью изменения объема рабочей камеры, вызванной возвратно-поступательными движениями поршня. Помимо этого они более шумны и испытывают вибрационные нагрузки в процессе работы. Дожимные компрессорные станции, оборудованные поршневыми компрессорами, во многом перенимают их особенности. Они достаточно дешевы и просты в обращении, но при этом способны сжимать газ до больших давлений. Поршневые компрессоры небольших размеров могут без проблем быть размещены даже на ресивере, в то время как для крупных может потребоваться более устойчивая платформа.

Винтовой компрессор также относится к объемному типу, однако рабочие камеры в нем образуются путем отсекания пространства корпусом компрессора и одним или более винтами, находящимися в зацеплении. Такие устройства способны развивать значительное давление, которое в случае поршневых компрессоров пришлось бы обеспечивать путем организации многоступенчатой схемы сжатия газа. Винтовые компрессоры, как и дожимные станции на их основе, более сложны и дорогостоящи в сравнении с аналогами, но также показывают высокую надежность и простоту в эксплуатации, как и поршневые, однако требуют строгого исполнения норм эксплуатации. Малая шумность и компактные размеры позволяют с успехом применять винтовые компрессоры в различных мобильных ДКС. Однако их используют и в крупных компрессорных станциях на производствах и газодобывающих предприятиях, особенно высокотехнологических, поскольку способны создавать поток сжатого газа без пульсаций, присущих поршневым КС.

Центробежный компрессор увеличивает давление газа путем сообщения его потоку кинетической энергии, которая затем частично переходит в потенциальную энергию давления. Кинетическая энергия передается от лопастей вращающегося рабочего колеса, а преобразование кинетической энергии в потенциальную происходит на выходе из компрессора в диффузоре. Такой принцип сжатия газа называется динамическим. Центробежные компрессоры при аналогичных условиях не способны развивать таких больших давлений как поршневые и винтовые, и часто для получения необходимой величины сжатия компрессоры делают многоступенчатыми. В то же время этот тип, а значит и соответствующий тип компрессорных станций, способен обеспечивать большой расход газа, что делает востребованными такие КС на газодобывающих предприятиях, а также в местах, где требуется получение сжатого воздуха в больших объемах. Кроме того, в ходе работы центробежного компрессора нагнетание газа происходит равномерно без пульсаций, что облегчает задачу перекачивания.

Следующей по важности классификацией дожимных компрессорных установок и станций можно назвать тип используемого привода. От этого зависит, какой вид топлива может быть использован для работы ДКС. С учетом того, что такое оборудование часто размещается на большом удалении от транспортных путей и в труднодоступных местах, возможность или не возможность снабжения тем или иным видом топлива может стать определяющей. Наиболее часто используются следующие виды приводов:

• газомоторный;
• газотурбинный;
• электрический.

Основу газомоторного привода составляет двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе - достаточно дешевом и доступном источнике энергии. Такие устройства надежны и неприхотливы в эксплуатации. Пуск привода осуществляется с помощью сжатого воздуха, а регулировка оборотов происходит за счет изменения подаваемого в цилиндры газа.

В газотурбинном приводе механическая энергия вырабатывается, как следует из названия, с помощью турбины, в которой происходит расширение горячего газа, образующегося в камере сгорания, куда подаются топливо и атмосферный воздух. Воздух засасывается с помощью компрессора, поэтому для пуска газотурбинной установки требуется отдельный источник энергии (стартер). Компрессор, камера сгорания и турбина являются основными компонентами газотурбинного агрегата. Данный вид приводов получил широкое распространение, поскольку не привязан к поставкам топлива извне и работает на том же газе, который перекачивает ДКС, а излишки вырабатываемой энергии могут идти на отопление и электроснабжение самой станции и близлежащих объектов.

ДКС с электрическим приводом, несмотря на необходимость в обязательном подведении электроэнергии, имеет ряд преимуществ перед газомоторными и газотурбинными установками. Во-первых, использование электричества экономит само перекачиваемое топливо, а также благоприятно сказывается на экологичности ДКС за счет снижения вредных выбросов в атмосферу. Во-вторых, электродвигатель гораздо проще поддается регулировке и автоматизации, что значительно упрощает контроль работы всей станции и позволяет уменьшить необходимый рабочий персонал. И в-третьих, значительно улучшаются условия труда на такой ДКС благодаря уменьшению шума установки, вибрации и запыленности воздуха.

Описание

1) Компрессор

Дожимной центробежный газовый компрессор с 4-я ступенями на 2-х роторах

1.1. Газовая сторона

Отшлифованный с высокой точностью ведущий вал, со встроенными упорными буртиками

• Высокоскоростное, отшлифованное с высокой точностью косозубое колесо многопоточной зубчатой передачи.
• Отшлифованные с высокой точностью ведущие валы, со встроенными упорными буртиками, которые минимизируют потери мощности в редукторе и обеспечивают надежную работу, как при нормальных, так и при аварийных условиях.
• Сегментные подшипники ведущей шестерни, с башмаком, с горизонтальной линией разъема, с принудительной смазкой под давлением и залиты баббитом для максимальной динамической устойчивости ротора. Каждый высокоскоростной подшипник ведущей шестерни будет оснащен одним датчиком температуры на линии дренажа масла в резервуар.
• Низкоскоростной вал оснащен комбинированными упорными подшипниками, каждый подшипник имеет цапфу и конусную упорную поверхность с фаской. Каждый подшипник будет оснащен двумя встроенными двухэлементными датчиками температуры, один на упорный торец, другой во втулке.

Фрезерованное 5-ти осевое рабочее колесо







• Установлены бесконтактные лабиринтные масляные уплотнения и газонепроницаемые уплотнения с одной сухой поверхностью. Газонепроницаемые и масляные уплотнения разделяются атмосферным воздушным пространством для отсутствия масла в сжимаемом газе. Газонепроницаемые уплотнения будут также оснащены дополнительным угольным кольцом уплотнения для сокращения потребления азота, используемого для уплотнения.
• Редуктор с горизонтально разъемным корпусом, обеспечивающий удобный доступ к рабочим частям без демонтажа газового или масляного трубопровода
• Высокопроизводительные, открытого индукторного типа 5-ти осевые рабочие колеса, фрезерованные из нержавеющей стали.
• Нерегулируемые диффузоры, изготовленные из углеродистой стали
Спиральная камера газового компрессора





• Спиральные камеры и всасывающие патрубки изготавливаются из литой углеродистой стали
• Спиральные камеры оснащены дренажами по нижним точкам.
• Газовые трубопроводы с гидравлическим тестом и имеют фланцевые соединения. Трубная обвязка и фланцы выполнены из углеродистой стали, прокладки выполнены с металлическим обкладом.

Центробежный газовый компрессор с горизонтальной линией разъема

1.2. Система смазки маслом под давлением

Компрессор комплектуется одной встроенной системой смазки маслом под давлением, на раме основания компрессора. Она разработана для смазки компрессора и основного электродвигателя. Масляная система включает следующее:

• Один основной маслонасос с приводом от редуктора компрессора, обеспечивающий поток масла во время эксплуатации. В случае перебоя в питании основной линии основной маслонасос с приводом от вала может обеспечить масло в редукторы компрессора во время вращения установки по инерции.
• Один вспомогательный маслонасос с приводом от вспомогательного низковольтного электродвигателя со стальным корпусом.
• Один кожухотрубчатый масляный теплообменник с водяным охлаждением, с трубами из углеродистой стали и коллекторами
• Один двойной масляный фильтр, изготовленный из углеродистой стали, на 10 микрон. Выходные и дренажные клапаны смонтированы на корпусе фильтра.
• Один масляный резервуар в комплекте с датчиком уровня и дренажным патрубком
• Электрический нагреватель масла, регулируемый с помощью термостата, оснащенный взрывозащищенным корпусом.
• Вакуумная система удаления масляного тумана.
• Трехходовой клапан–регулятор температуры для поддержания температуры масла постоянной на входе компрессора.
• Маслосистема будет оснащена трубной обвязкой
• Масляный трубопровод до масляного фильтра будет изготовлен из углеродистой стали, а после фильтра из нержавеющей стали. Система трубопроводов состоит из: фитингов со сварным стыком и сварных фланцев, на концах труб, для обвязки до фильтра и фитингов со сварным стыком и проваренным сварным швом для обвязки после фильтра.
• Все ручные клапаны маслосистемы изготовлены с корпусами из углеродистой стали и проточной частью из нержавеющей стали.
• Один стальной редукционный клапан прямого действия для регулировки давления в редукторе.
• Один датчик уровня масла соединенный проводом с клеммной коробкой для сигнализации уровня масла.

1.3. Рама основания компрессора

• Жесткая стальная конструкция рамы основания предназначена для установки основного компрессора, основного электродвигателя, маслосистемы и аксессуаров.
• Охладитель газа будет смонтирован на основной раме основания, в случае если это будет невозможно, то на отдельном скиде, и прикрепляться болтами к основной раме, и демонтирован для отгрузки.

1.4. Эластичная муфта

Низкооборотная эластичная муфта с распоркой, для соединения компрессора с основным электродвигателем, и с безыскровой алюминиевой защитой. Муфта будет сухого соединения, эластичная, с посадкой натягом и шпоночным пазом.

1.5. Одинарная система уплотнения с сухой поверхностью

В комплекте:

• Обратный клапан и один игольчатый клапан на стороне газонепроницаемого уплотнения.
• Регулятор давления и местный манометр на стороне продувочного газа каждой ступени.
• Датчик расхода с отверстием на стороне продувочного газа каждой ступени после регулятора.
• Вентиляционная линия, с обвязкой обеспечивающая выход в безопасную зону или на сжигание в факеле.
• Двойные фильтры уплотнительного газа с перепускным клапаном и датчиком обработки данных.
• Двойные фильтры продувочного газа со встроенными приборами КИП обработки данных. Линия для первичного уплотнительного газа будет продуваться газом N2 во время периодов останова.
• Двух линейный клапан с электромагнитным управлением будет подавать продувочный газ N2 из основного баллона с продувочным газом в линию уплотнительного газа автоматически, когда установка остановлена.
• Трубопроводы, обвязка, фитинги и конструкция изготовлены из нержавеющей стали от компрессора к уплотнению.

1.6. Одна аварийная система продувки газового уплотнения на компрессор

• Двух линейный клапан с электромагнитным управлением, с сигналом открытия при отказе или открытии при низком давлении в коллекторе продувочного газа. Клапан выпустит азот из баллонов в коллектор продувочного газа в случае отказа генератора N2.
• Система трубопроводов с регулятором давления, обратным клапаном и изоляционным клапаном.

1.7. Материальное исполнение компрессора

• Корпус редуктора компрессора с горизонтальной линией разъема изготовлен из серого чугуна.
• Спиральные камеры компрессора, литые и обработанные на станке, с вертикальным разъемом, изготовленные из углеродистой стали.
• Зубчатое колесо многопоточной зубчатой передачи и его вал, высокоскоростные, отшлифованные с высокой точностью с числом твёрдости по Бринеллю: 290/320, изготовлено из стали SAE 4340 E.
• Скоростная шестерня с числом твёрдости по Бринеллю: 320/360, изготовленная из стали AISI 4340 E.
• Рабочие колеса открытого типа, 5-ти осевые, фрезерованные из нержавеющей стали 15-5PH SS.
• Высокоскоростные сегментные подшипники, с баббитом, изготовленные из стали 4340E.
• Упорные радиальные низкоскоростные подшипники, втулка и фаска из баббита, подшипники из SAE 1010/1020.
• Нерегулируемый диффузор из углеродистой стали.
• Газонепроницаемые уплотнения с одной сухой поверхностью и с угольным кольцом.
• Лабиринтные масляные уплотнения, изготовлены из алюминия.

Примечание:

Выбранные материалы подходят для минимальной температуры окружающей среды -28,9°C, то есть не учтены особые материалы для температуры ниже -30°C.

2) Газовые охладители

2.1. Циркуляционный и дополнительный газовый теплообменник для компрессорной дожимной станции.

Теплообменники кожухотрубчатого типа с кожухом и трубами из углеродистой стали. Охладители будут с водяным охлаждением, один будет использоваться как циркуляционный охладитель и другой как дополнительный охладитель.

Материальное исполнение теплообменников

2.2. Водяной коллектор

• Водяной коллектор из углеродистой стали. В границах установки дожимной компрессорной станции одно единственное входное фланцевое соединение по ANSI 150 и одно единственное выходное фланцевое соединение по ANSI 150.
• Фланцы установки водяного коллектора будут вынесены непосредственно на внешнюю сторону звукозащитного кожуха.
• Водяной коллектор будет соединять газовый охладитель и маслоохладитель.
• Ручные отсекающие клапана на входе и выходе не обеспечены, включены только фланцевые соединение.

3) Газовые клапана и аксессуары

3.1. Клапаны со стороны всасывания

• Один отсекающий клапан на входе, закрытое положение при отказе, фланцевые соединения, управление осуществляется посредством пневматического привода с концевыми выключателями, выходным электромагнитным клапаном и ручным дублером.
• Один предохранительный клапан давления, расположенный на всасывании компрессора и до входного направляющего аппарата
• Один редукционный клапан с электропневматическим приводом, и с концевыми выключателями.
• Входной направляющий аппарат, встроенный в компрессор, со стандартным исполнением и материалами, и с электропневматическим позиционером и приводом.

3.2. Клапаны со стороны нагнетания

• Один противопомпажный регулятор с электропневматическим позиционером и приводом на 4-20 мА, с регулировкой с помощью системы управления. Должен быть установлен на линии рециркуляции от выходного патрубка компрессора до циркуляционного охладителя и соединен к входу компрессора.
• Один обратный клапан.
• Один автоматический продувочный клапан.
• Один отсекающий выходной клапан, закрытое положение при отказе, фланцевые соединения, с пневматическим приводом, и с концевыми выключателями, выходным электромагнитным клапаном и ручным дублером.

4) Система управления компрессора

4.1. Шкаф панели управления

Кожух из углеродистой стали стандартный двухсторонний, с распределением мощности и программным логическим контролером. Электропитание системы управления для напряжения 240 В переменного тока, и частоты 50 Гц. Автоматические выключатели, реле и клеммные коробки могут защитить и обмениваться всеми необходимыми сигналами между шкафом и системами АСУ ТП, центром управления двигателями, системой аварийного выключения.

4.2. Панель управления программным логическим контролером

Программный логический контроллер может защищать и управлять центробежными компрессорами посредством функции специализированный логической схемы согласно стандартам ISA, антипомпажного регулирования и контроля технических характеристик.

-Стойка КИП
-Система мониторинга вибраций

Будет установлена в шкафу программного логического контролера. Следующие параметры будут контролироваться для каждого компрессора:

• Один радиальный зондовый датчик вибрации, по ординате Х, для каждой ступени компрессора.
• Один радиальный зондовый датчик вибрации, по ординате Y, для каждой ступени компрессора.
• Один аксиальный зондовый датчик вибрации, по ординате Z, на зубчатом колесе многопоточной зубчатой передачи.

4.3. Противопомпажная система

Противопомпажное управление с помощью противопомпажного клапана на компрессоре включено в логическую схему программного логического контролера.

5) Контрольно-измерительные приборы

5.1. Контрольно-измерительные приборы газовой системы

• Один отсекающий клапан для блокировки и сброса давления (датчик давления), расположен на всасывании компрессора, с функциями показаний для системы управления, отключения и сигнализации.
• Один датчик температуры, расположен на всасывании компрессора, с функциями показаний для системы управления, отключения и сигнализации.
• Отсекающий клапан для блокировки и сброса давления (датчик давления), расположен на нагнетании компрессора с функциями показаний для системы управления и сигнализации.
• Отсекающий клапан для блокировки и сброса давления (датчик давления), расположен на нагнетании компрессора.
• Датчик расхода, расположен на нагнетании компрессора, с функциями показаний для системы управления.

5.2. Контрольно-измерительные приборы уплотнения

5.3. Контрольно-измерительные приборы уплотнения маслосистемы

5.4. Контрольно-измерительные приборы редуктора компрессора (температура и вибрации)

6) Основной электродвигатель

6.1. Характеристики

7. Потребления энергоносителей компрессорной дожимной установки

7.1. Предварительное потребление электроэнергии

7.2. Предварительное потребление воды

7.3. Предварительное потребление азота и воздуха контрольно-измерительных приборов

8) Технические характеристики

8.1. Состав газа

Характеристики компрессора базируются на следующем составе газа:

8.2. Рабочие характеристики каждого компрессора

9) Кожух

Кожух

Для каждой дожимной компрессорной установки будет предоставлен один звукозащитный кожух, чтобы не превышать уровень шума в 85 дБ на расстоянии одного метра. Звукозащитный кожух покрывает главную компрессорную установку, то есть сам компрессор в сборе и основной электродвигатель. Корпус установлен на основании из углеродистой стали при использовании прямоугольного защитного покрытия, а также с подпорками из углеродистой стали. Закрытие на четырех сторонах по периметру и на крышке кожуха будет осуществлено с помощью звукоизолирующих панелей, изготовленных из углеродистой стали.

10) Система фильтрации газа на всасывании компрессора

Одна система фильтрации газа на всасывании компрессора:

10.1. Расчетные технические характеристики

10.2. Комплектация объема поставки системы фильтрации

Один скид, выполненный как полностью укомплектованная установка со всем необходимым вспомогательным оборудованием, полностью готовая для установки на месте. Объем поставки одного скида, в основном, включает:

• Два разделительных циклона (один рабочий, другой резервный);
• Два коалесцирующих фильтра (один рабочий, другой резервный);
• Комплект клапанов ручного управления;
• Комплект соединительной обвязки до края скида;
• Электрическая и пневматическая схемы;
• Опорная рама с лестницей и проходом в любом месте по желанию;
• Изготовление чертежей;
• Проектирование;
• Производство и сборка;
• Очистка и окраска;
• Испытание;
• Руководство по техническому обслуживанию;

Оборудование будет в соответствии с нормами международных кодексов и стандартов и будет изготовлено согласно последним изменениям в этой области применения.

10.3. Защита дожимной компрессорной станции

Установка будет обработана и снабжена защитой. Обработка поверхности и покраска будут выполнены в цехе до начала любой коррозии, в соответствие со следующим циклом:

• Пескоструйная очистка;
• Одно покрытие цинковой грунтовкой;
• Один верхний слой покраски;
• Фланцы и соединения будут защищены деревянными дисками:

11) Комплектация (объем поставки) дожимной компрессорной станции

11.1. Комплектация дожимной компрессорной станции

• Два винтовых воздушных компрессора;
• Два предварительных фильтра
• Две установки регенерации азота;
• Два дополнительный фильтр;
• Один резервуар для азота;
• Один анализатор кислорода;
• Один редукционный клапан;
• Одна электрическая система управления;
• Общая рама основание скида;
• Трубопроводы для сжатого воздуха в пределах скида;
• Трубопроводы для азота в пределах скида;

11.2. Анализатор для кислорода

На выходном отверстии резервуара для азота будет установлен один анализатор О₂ и один 3-ходовой клапан, которые будут регулировать поток азота в зависимости от значения содержания О₂.

11.3. Редукционный клапан

На отводящей линии после резервуара для азота будет установлен редукционный клапан, который может изменять напорный поток азота.

11.4. Рама основание

Основание будет изготовлено с использованием окрашенных углеродистых балок соответствующего размера с подъемными, разгрузочными и установочными штифтами. Две точки заземления установки будут припаяны к основанию.

11.5. Трубопровод воздуха

Соединительный трубопровод между предварительным фильтром и входным присоединении.

11.6. Трубопровод азота

Соединительный трубопровод между выходом азота, дополнительными фильтрами, баком, будет выполнен из бесшовных труб из нержавеющей стали.
Фланец с диаметром 3/4" будет служить соединением по направлению к выходам для 60 Нм³/ч азота.

11.7. Электрическая панель

На скиде будет установлена панель управления со стеклянной входной дверью, для размещения в ней всех компонентов с электрическим пультом.
Электрическую панель будет объедена со всем электрическим оборудованием, установленным на скиде. Исполнение IP65.

11.8. Программный логический контролер

Стандартный корпус с исполнением IP 54. Центральный процессор, с объединенной связью с системой сбора данных. Предполагается один общий источник питания.

11.9. Электрические соединения

На скиде будут выполнены все необходимые электрические присоединения между всеми компонентами. Кабели будут уложены в специальные металлические кабельные каналы в жесткие или гибкие трубопроводы с соединительными узлами.

12) Замкнутый контур охлаждающей воды

Будет обеспечен один замкнутый контур охлаждающей воды, общий для всех компрессорных установок. Система замкнутого контура будет обеспечена со следующими основными компонентами:

• Два со 100% производительностью насоса охлаждающей воды, один рабочий и один резервный.
• Два со 100% производительностью пластинчатых теплообменника, один рабочий и один резервный.
• Водяной бак.

Общее описание

Вертикальный одноступенчатый компрессор поршневого типа, двойного действия, предназначенный для перекачивания жидкости из резервуара хранения в другой резервуар, а также извлечения остаточного газа из резервуара. Компрессор был спроектирован и произведён, чтобы сжимать газы без жидкой смазки в цилиндре сжатия. Этот метод «сухого сжатия» основывается на использовании двух комплектов тефлоновых уплотнений, установленных на каждом поршневом штоке, один сегмент уплотнения сверху и одно уплотнение из манжет V-образного сечения снизу. Картер компрессора остаётся под атмосферным давлением, и его смазка осуществляется реверсивным насосом гидравлического типа.

Детальное описание дожимной компрессорной станции для сжиженного углеводородного газа

1. Один компрессор с маховиком.
2. Два манометра, заполненных глицерином, один на стороне всасывания и другой на нагнетании компрессора. Полностью стальная конструкция из нержавеющей стали.
3. Один датчик давления на стороне всасывания компрессора. Этот датчик останавливает компрессор, если давление на всасывании падает.
4. Один датчик давления на стороне нагнетания компрессора.
5. Один датчик давления для контроля над давлением масла.
6. Один преобразователь температуры на нагнетании газа.
7. Один манометр на корпусе компрессора, для давления масла в картере компрессора, со стальным корпусом.
8. Одни дренажный кран.
9. Один электродвигатель взрывозащищённый, мощностью 30 кВт, под напряжение 400/690 В переменного тока, частоты 50 Гц, частотой вращения 1500 об/мин.
10. Одна базовая деталь с направляющими для установки мотора.
11. Одна ремённая передача со шкивом с регулируемой базой с направляющими и антистатическим клиновидным ремнём.
12. Кожух ремённой передачи со съёмной передней панелью, для облегчения контроля над напряжением и износом клинового ремня.
13. Один сепаратор жидкости
14. Один сетчатый Y-образным фильтром
15. Один четырёхходовой шаровой клапан.
16. Жёсткий соединительный трубопровод со сварными и резьбовыми соединениями.
17. Один клапан сброса давления на линии нагнетания, с соединением NPT, и корпусом из латуни. Этот клапан способен пропускать полный объем расхода компрессора.

Техническая спецификация

Рабочие условия

Рабочее давление и предельная температура для всей группы компрессоров следующие:

Соответствие европейским директивам

Исходные данные

Общее описание

Предлагаемое оборудование представляет собой компрессорную установку с приводом от электродвигателя и трансмиссией, установленную на стальной раме основания.

Компрессор – безмасляный, горизонтальный, поршневой, с противоположно расположенными цилиндрами. Сбалансированный, двухступенчатый с четырьмя цилиндрами.

Расчетные показатели

Расчетные параметры по газу при температуре на всасе Т=5°C и давлении P=0,2 МПа (изб.)

Расчетные параметры по газу при температуре на всасе Т=35°C и давлении P=0,2 МПа (изб.)

Расчетные параметры по газу при температуре на всасе Т=5°C и давлении P=0,4 МПа (изб.)

Расчетные параметры по газу при температуре на всасе Т=35°C и давлении P=0,4 МПа (изб.)

Основные конструктивные характеристики

Демпферы, кулеры и сепараторы

Предлагаемый компрессор оснащается устройствами подавления пульсации (демпферы пульсаций) и сепаратором. Материальное исполнение – оцинкованная углеродистая сталь.

Межступенчатые охладители – кожухотрубные, с трубной обвязкой из нержавеющей стали.

Трубопроводная обвязка и комплектующие

Внутренняя (в границах рамы) технологическая трубопроводная обвязка выполнена из стандартных труб по ASME B31 с входными и выходными фланцами (по ASME / ANSI B16.5).

На выходе устанавливаются отсечной ручной клапан и пластинчатый обратный клапан.

На всасе устанавливается входной сетчатый фильтр (на время пуска) из нержавеющей стали.

На каждой ступени устанавливаются предохранительные клапаны высокого давления.

Привод и передача

Привод компрессора осуществляется от индукционного электродвигателя через редуктор трансмиссии.

Характеристики электродвигателя: IP55/ 630 кВт/ 1500 об/мин / 6000 В/ 50 Гц. Конструкция и исполнение в соответствии со стандартом EEx d. Маркировка взрывозащиты EE xd IIBT3.

Оборудование КИП

Предлагаемый компрессор оснащается следующим оборудованием КИП:

Манометры – устанавливаются на каждой ступени всасывания/нагнетания газа, на нагнетании основного насоса смазочного масла и на впускном коллекторе охлаждающей воды.

Датчики температуры – устанавливаются на каждой ступени всасывания/нагнетания и на выходе из коллектора охлаждающей жидкости.

Аварийный сигнал - низкое давление смазочного масла на головке подшипника.

Отключающее устройство - вспомогательный насос не запускается, повышение температуры/давления на каждой ступени нагнетания, низкое давление на всасывании на первой ступени и низкое давление воздуха КИП.

Датчик амплитуды вибрации

Электрооборудование

Панель питания (силовой щит) в комплект НЕ ВХОДИТ.

Панель управления со степенью защиты IP55 соответствует стандарту EEx d.

Панель с ПЛК устанавливается на раму.

Локальные коробки выводов по стандарту ATEX.

Местная панель команд снабжена следующими переключателями:

запуск / остановка компрессора;
• блокировка компрессора;
• запуск / останов вспомогательного масляного насоса;

Предварительный габаритный чертеж

Примечание:

Представлен предварительный габаритный чертеж
Фактические габариты и внешний вид могут быть уточнены на этапе согласования комплектации, разработки и согласования рабочей конструкторской документации.

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым компрессорным станциям и дожимным компрессорным станциям.

Расчет и подбор трубопроводов. Оптимальный диаметр трубопровода

Вакуумные компрессорные системы, вакуумные компрессоры
Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов
Винтовые компрессоры
Дожимная компрессорная станция
Компрессорные установки для кислого газа, водорода, агрессивных газов, коксового газа, кислорода
Мембранные компрессоры
Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора
Передвижные компрессоры
Расчет компрессоров. Подбор компрессорного оборудования
Ротационные воздуходувки
Паровые турбины Shin Nippon Machinery (SNM)
Турбодетандеры
Турбокомпрессоры
Центробежная компрессорная установка
Центробежные воздуходувки и газодувки
Центробежные компрессоры
Установки для получения азота
Установки для получения сжатого воздуха

Классификация компрессоров
Лопастные компрессоры
Объемные компрессоры
Применение винтовых компрессоров
Применение поршневых компрессоров
Применение центробежных компрессоров
Роторные компрессоры
Смазка цилиндров поршневых компрессоров