Что такое компрессор газопровод (8 видео)

Компрессорная установка: устройство, работа и схема.

Компрессорная установка представляет собой совокупность устройств, которые устанавливаются единично или группами и снабжаются вспомогательным оборудованием и приборами, необходимыми для их нормальной эксплуатации.

Основным элементом такой системы является компрессор.

Компрессор — это технический агрегат, предназначенный для перемещения, сжатия или повышения давления газообразных сред.

Содержание статьи

Содержание

Назначение
Устройство, схема, состав компрессорной установки
Работа компрессорной установки
ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?
КАК ОНИ УСТРОЕНЫ?
КАК У НАС?
Компрессорная станция
КС и линейные КС системы МГП
📺 Видео

Видео:Магистральный транспорт газа. Учебный фильм. 2009 г.Скачать

Назначение

Назначение компрессорной установки состоит в получении сжатого воздуха или другого необходимого газа с целью использования его энергии.

Установки для повышения давления широко применяются в различных областях народного хозяйства. Они являются основой технологического оборудования для химического производства, применяются в транспортировании природного газа, а так же при добыче нефти и газа.

Стационарные компрессорные установки широко применяются на промышленных предприятиях в основном для обслуживания заданных технологических процессов. Зачастую такие установки полностью автоматизированы и снабжены специальной аппаратурой, которая информирует оператора о изменении режима работы.

Кроме того бывают и передвижные установки. Они монтируются на прицепе или автомобильном шасси и состоят из компрессора (воздушного или поршневого), двигателя и воздухозаборника оборудованного фильтром.

Воздушный или объёмный компрессор используется для перекачивания порций газа строго фиксированного объёма. Принцип работы такого агрегата основан на попеременном заполнении газом определенной камеры компрессора с последующим вытеснением газа далее в магистраль.

Поршневой компрессор обеспечивает перемещение газа благодаря возвратно-поступательному движению поршня в цилиндре по двухтактному принципу впуск, затем выпуск газа без какого-либо сжатия.

В последнее время широко используется винтовой компрессор — он представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары.

Винтовой компрессор оборудован двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую. Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание.

В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания и происходит вытеснение газа.

Устройство, схема, состав компрессорной установки

Давайте рассмотрим из чего состоит схема компрессорной установки:
1 — охладитель
2 — компрессор
3 — фильтр
4 — маслоуловитель
5 — ресивер
6,7 — коллекторы холодной и сбросной воды

Основным оборудованием являются компрессор с двигателем, маслоотделитель, охладители и ресивер(воздушный баллон). Вспомогательное оборудование включает фильтр на всасывающей трубе компрессора, предохранительные клапаны и контрольно-измерительную аппаратуру.

Каждый компрессор снабжается ресивером (воздушным или газовым баллоном), основное назначение которого состоит в выравнивании кратковременных колебаний давления в воздухопроводах.

Кроме того, ресивер служит для отделения влаги и паров масла из газа – с этой целью устанавливают сепарирующие устройства.

Ресиверы помещают снаружи помещения, потому что они взрывоопасны.

Кроме того в устройство компрессорной установки входят охладители газа. Они располагаются между ступенями компрессоров, и обычно представляют собой трубчатые вертикальные или горизонтальные теплообменники. В компрессорных установках небольшой производительности они располагаются непосредственно на цилиндровом блоке компрессора.

Схема компрессорной установки большой производительности позволяет расположить охладители вблизи компрессоров как отдельно стоящие аппараты.

С целью очистки газа, подаваемого компрессором и для поддержания в чистоте проточной полости, на всасывающей трубе компрессора ставят газовый фильтр.

Ранее применялись главным образом матерчатые фильтры. В настоящие время устанавливают масляные фильтры.

Они представляют собой цилиндрические или прямоугольные замкнутые резервуары, наполненные рыхлым материалом (металлическая стружка, кольца Рашига), смоченным в вязком масле. Поток газа, проходящий через слой такого материала, хорошо очищается от пыли.

Процедура промывки и регенерация фильтра очень просты, а сам он надёжен в эксплуатации.

Маслоотделители располагают между ступенями компрессора за охладителями. Их назначение – удалять из газа, подаваемого компрессором, взвешенные капельки масла, использованного в предыдущей ступени.

Действие маслоотделителей основано на выбрасывании частичек масла из потока под действием сил инерции, возникающих при изменениях движения газа. Маслоотделители бывают с рыхлой засыпкой как у воздушных фильтров или в виде цилиндрических центробежных аппаратов – циклонов.

Читайте также: Нужно ли заправлять компрессор кондиционера маслом

Предохранительные клапаны устанавливаются между ступенями компрессора на промежуточных охладителях и ресивере. Их назначение состоит в предохранении установки от чрезмерного повышения давления. Предохранительные клапаны бывают грузовыми и пружинными.

Коммуникация компрессорной установки состоит из системы газопроводов и трубопроводов охлаждающей воды.

Большое значение для правильной эксплуатации компрессорной установки имеет контрольно-измерительная аппаратура, по показаниям которой судят о правильности работы установки.

В состав компрессорной установки входит и контрольно-измерительное оборудование.

Манометры устанавливают на промежуточных охладителях и ресивере для наблюдения за давлением газа, подаваемого компрессором. Для контроля за давлением масла в системе смазки ставится манометр на напорном патрубке масляного насоса.

Система охлаждения компрессорных установок состоит из коллекторов холодной и сбросной воды поз. 6 и 7.

Давление охлаждающей воды контролируется по манометру на коллекторе, от которого проводят водопроводы к отдельным компрессорам.

Охлаждение компрессорных установок осуществляется с помощью воды, наличие которой в системе обязательно контролируется по сливу воды в воронки на сбросном коллекторе.

Наличие охлаждающей воды в системе охлаждения обязательно контролируется по сливу воды в воронки на сбросном коллекторе.

Обязательному контролю подлежат температуры воздуха перед каждым охладителем и за ним, а так же конечная температура газа на выходе из компрессора: контролируются температуры охлаждающей воды в коллекторе и на выходе из рубашек цилиндров и всех охладителей.

В мелких установках контроль за температурой осуществляется ртутными термометрами, поставленными в гильзы с маслом.

В крупных компрессорных установках показания всех контрольно-измерительных приборов компрессоров передаются дистанционно на центральный щит. Сюда же поступают показания электрических приборов, контролирующих мощность, потребляемую электродвигателями компрессоров, а также показания расходомеров компрессоров.

Работа компрессорной установки

Работа компрессорной установки состоит из нескольких последовательных этапов:
во время всасывания воздух через воздушный фильтр попадает в рабочую полость цилиндра первой ступени
после сжатия в цилиндре, воздух через нагнетательный клапан поступает в охладитель
охлажденный в охладителе воздух направляется в цилиндр второй ступени и так далее пока не дойдет до последнего охладителя.
далее воздух попадает на маслоудалитель, в котором конденсат и масло удаляются методом периодической продувки.

Подробное описание и работа каждого элемента компрессорной установки приведены в разделе выше.

Видеоматериалы

Основные преимущества компрессорной установки это малые затраты энергии и экологичность. Такие установки способны работать с различными пневматическими агрегатами. Некоторые модели комплектуются устройствами для анализа газа.

Среди основных недостатков следует выделить большие габариты и ограничение в применении при отрицательных температурах.

Для работы на компрессорных установках требуется обученный и подготовленный персонал по специальности машинист компрессорной установки.

Видео:Принцип работы компрессорного цеха с параллельной обвязкой газоперекачивающих агрегатовСкачать

ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ

ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Все современные типы ГПА оснащены системами автоматики, обеспечивающими пуск и работу агрегата в автоматическом режиме, имеют защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию о неисправностях, автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и другие конструктивные особенности, обеспечивающие надежность эксплуатации.

Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) — это сложные энергетические установки, предназначенные для компримирования природного газа, поступающего на компрессорную станцию по магистральному газопроводу .

ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?

Задача газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях — повышение давления голубого топлива до заданной величины. Для транспортировки газа по магистральным газопроводам применяют ГПА с газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими двигателями. Наиболее распространённым приводом является газотурбинный.

Рабочий процесс газотурбинных агрегатов осуществляется в несколько этапов. Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий трубопровод ГПА поступает в центробежный нагнетатель. Здесь происходит компримирование газа и его подача в нагнетательный коллектор компрессорной станции. Приводом механизма сжатия газа как раз является газотурбинный двигатель, использующий в качестве топлива очищенный и приведенный к рабочему давлению перекачиваемый газ. Очищенный атмосферный воздух поступает на вход газотурбинного двигателя, снабженного традиционными техническими средствами подготовки и сжигания топливовоздушной смеси. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление и, следовательно, обладающие большой энергией, формируют газовый поток, энергия которого, в конечном итоге, преобразуется в механическую работу. Именно она и используется для приведения в действие центробежного нагнетателя. При движении газового потока через проточную часть газотурбинного двигателя уменьшается его энергия, и снижаются температура и давление. После этого отработанный газ через выхлопную систему выходит в атмосферу.

Читайте также: Что происходит с фреоном в компрессоре

Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от — 55 до + 45 градусов по Цельсию.

Устройство газоперекачивающего агрегата с авиаприводом

КАК ОНИ УСТРОЕНЫ?

Основные элементы газоперекачивающего оборудования — это нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистема, топливовоздушные коммуникации, автоматика и вспомогательное оборудование.

Классификацию ГПА осложняет многообразие конструкций установок. Однако их можно сгруппировать по функциональному признаку, принципу действия и типу привода.
Функциональный признак определяет область применения агрегатов — на головных, линейных или дожимных компрессорных станциях . Принцип действия ГПА — объемный или динамический — важен при определении производительности КС . По типу привода агрегаты подразделяются на установки с использованием авиационных, электрических и судовых двигателей.

КАК У НАС?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» эксплуатируется 12 компрессорных станций с 10 типами газоперекачивающих агрегатов. ГПА оснащены различными видами двигателей: газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими. Всего в работе на компрессорных станциях Общества 113 газотурбинных установок. Их общая установленная мощность более 1000 МВт. Большая часть ГПА оснащена авиационными двигателями. Мощность агрегатов варьируется от 4 до 18 МВт. Самые мощные ГПА эксплуатируются на ДКС-1.

Видео:ИНЖЕНЕР ГАЗОВОЙ СТАНЦИИ, откровения || Один мой деньСкачать

Компрессорная станция

Компрессор – это устройство, задача которого увеличить уровень давления, а также сжатие воздуха или газа.

Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать

КС и линейные КС системы МГП

КС используют различные системы безопасности для защиты населения, сотрудников и объектов.
Каждая КС должна иметь систему аварийного отключения, которая останавливает компрессорные агрегаты, изолирует газопроводы от КС и отводит газ в газопровод около КС.
Все системы аварийного отключения ежегодно проходят полную проверку в соответствии с регламентами.
Турбины, которые приводят в действие газовые компрессоры, используют технологию с низким уровнем выбросов и работают на природном газе, работающем на чистом горении.
В США действующие федеральные правила требуют, чтобы турбины были спроектированы таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации уровень выбросов оксида азота (NOx) составлял 25 ч / млн (частей на 1 млн по объему, в сухом состоянии).
В случае выхода природного газа из КС, во время ежегодных испытаний или во время аварийного останова, природный газ — смесь углеводородов, прежде всего метана — будет безопасно подниматься и рассеиваться, поскольку он всасывается в атмосферу, потому что метан легче воздуха.
Уровень шума на КС не должен превышать средний уровень шума днем и ночью в 55 децибел в ближайшей чувствительной к шуму зоне, например, в жилых помещениях, школах, больницах и тд.
Для сравнения, посудомоечная машина шумит с уровнем 50 дБА.

Компрессор — это устройство, задача которого увеличить уровень давления, а также сжатие воздуха или газа.
На сегодняшний день на рынке представлены разные типы компрессоров, что позволяет подобрать компрессор нужной конструкции для конкретной цели.

Дожимные Компрессорные Станции (ДКС) комплектуются компрессорами различных типов — винтовыми, центробежными, поршневыми.
ДКС подразделяются на типы, в зависимости от их мощности, функционального назначения, особенностей конструкции, типа привода и других технических характеристик.
Компрессорная станция может быть предназначена для сжатия различных сред.
Газовые компрессоры предназначены для сжатия азота, пропан-бутана, кислорода. Воздушные — для подачи сжатого воздуха различным потребителям.
В качестве привода компрессоров могут использоваться электродвигатели, газовые турбины и двигатели внутреннего сгорания.
В зависимости от конструктивного исполнения, габаритов и эксплуатационных условий компрессорные станции можно разделить на стационарные и мобильные, по конструкции используемого привода — на станции со встроенным или внешним приводом.
В зависимости от параметров подаваемого воздуха или газа (качества, объема, максимального давления) компрессоры делятся на разные категории.
Конструктивно для некоторых типов ДКС требуется водяная или воздушная система охлаждения.
Винтовые компрессоры (ВК)
Винтовые компрессоры имеют высокие эксплуатационные характеристики, простоту эксплуатации и обслуживания, надежность конструкции, относительно небольшие габариты и низкий уровень шума. По своим характеристикам, ВК (ротационные) существенно превосходят поршневые или центробежные компрессоры.
На сегодняшний день, ДКС с ВК активно используются в высокотехнологичных производственных процессах. Существует 2 конструктивных решения такой ДКС — с двойным или одинарным винтом.
Главная особенность ВК — возможность обеспечения фиксированной степени сжатия газа. Необходимое рабочее давление обеспечивается геометрическими параметрами камеры сжатия. Современные ВК имеют несколько дискретных степеней сжатия, которые можно оперативно выбираться, исходя из имеющейся потребности.
С целью повышения эффективности работы ВК и снижения потерь воздуха, используется впрыск масла в рабочий объем агрегата. Данная мера позволяет сохранять герметичность, обеспечивает должную смазку трущихся поверхностей, снижает шум, обеспечивает охлаждение электродвигателя компрессора холодильника вместе с используемым хладагентом — это особенно важно на последних ступенях сжатия.
Это позволяет эффективно использовать ВК в пневмосистемах, с возможностью значительных колебаний температуры и давления.
ВК не требуют специального обслуживающего персонала, обладают небольшими эксплуатационными издержками, характеризуются высокой надежностью и долговечностью. Вследствие многообразия типоразмеров ВК успешно функционируют как на малых, так и на очень крупных производствах.
Недостатки винтовых компрессоров
Наличие точных механизмов требуют тщательного выполнения технических требований в процессе эксплуатации.
Необходима масляная система с элементами охлаждения.
При малой загруженности компрессора ( 1/5 номинальной мощности), на всасывающем участке существенно снижается КПД.
Поршневые компрессоры (ПК)
Поршневые компрессоры широко распространены на промышленных и добывающих предприятиях. ПК работают по принципу нагнетания сжатого воздуха в цилиндрах посредством поршня, совершающего возвратно-поступательные движения.
Преимуществом ПК является простота конструкции, что повышает надежность, и, как следствие, простота технического обслуживания. Любая деталь может быть заменена при необходимости ремонта достаточно быстро, что снижает время простоя в сравнении с другими компрессорами.
ПК мобильны и могут производить сжатый воздух с очень высокими показателями давления.
Модификации ПК функционируют без подачи масла, что обуславливает высокую степень чистоты воздушных масс на выходе.
Стоимость ПК ниже при прочих равных параметрах в сравнении с компрессорами других типов.
Поршневые ДКС в отличие от винтовых ДКС в ряде случаев способны создать требуемое рабочее давление только путем 2-хступенчатого сжатия.
Недостатки ПК.
Уровень шума ПК достаточно высок. Для снижения уровня шума в конструкции ПК используется специальный кожух.
Центробежные компрессоры (ЦК)
Центробежные компрессоры работают, основываясь на принципе сжатия газов под воздействием центробежных сил. ЦК могут работать на 2-х и даже 4-х ступенях сжатия. Применяются ЦК преимущественно при необходимости получения больших объемов сжатого воздуха.
Конструкцию ЦК составляют ротор с симметричными рабочими колесами и корпус. 6 -ступенчатый ЦК делится на 3 отсека. Воздуху или смеси газов во время работы ЦК сообщается движение при помощи центробежных сил. Газ смещается к периферии рабочего колеса, сжимается и, одновременно с этим, приобретает определенную скорость движения. Далее, в кольцевом диффузоре происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную. После этого воздух или другая смесь газов поступают в следующую ступень агрегата. Показатель максимального давления, которого можно достичь на одной ступени определяется прочностью рабочих колес, способных допустить скорость до 280 м/сек. Потребляемая мощность, показатели давления и коэффициент полезного действия напрямую зависят от производительности ЦК.
Регулировать работу ЦК можно при помощи дросселирования газа на стороне всасывания или изменения частоты вращения ротора.
При выборе компрессорных станций необходимо тщательно анализировать условия эксплуатации, характеристики и параметры использования.
Рынок компрессоров велик. Развивается и рынок пекиджеров,предлагающих агрегаты для сборки станций.
Тренд времени — увеличение рынка аренды и лизинга компрессорного оборудования.