Исследование реверсивной нагрузки в поршневых компрессорах
ВВЕДЕНИЕ
В процессе работы компрессорной установки, поршневой компрессор и его составляющие подвергаются различным нагрузкам: динамические (циклические), растягивающие и сжимающие, постоянно прикладываемые и снимаемые нагрузки, статические и тепловые, а также действие нереверсивной нагрузки на рабочие части компрессора. Каждая из нагрузок, особенно если она превышает допустимую, приводит к пагубным последствиям. Их возникновение может вызвать масляное голодание поверхностей, чрезмерный нагрев, высокие напряжения и привести к усталостному разрушению, эрозионному износу поверхностей соприкосновения, появлению остаточной деформации, сопутствующей изменению геометрии деталей, а также выхода их из строя и соответственно самого агрегата. Для обеспечения бесперебойной работы поршневого компрессора, необходимо их предотвращение.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КОРПОРАЦИИ «ARIEL» И ЕЁ
ДОСТИЖЕНИЯ 10
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОРШНЕВЫХ
КОМПРЕССОРАХ 14
Физические законы 14
Свойства газов 16
Характеристики цилиндра (PT, PV диаграммы) 19
Режимы работы клапанов 21
Производительность компрессора и ее регулировка 25
Устройство компрессорной установки и компрессора 30
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36
Объект исследования: Ariel JGJ-4 36
Кинематическая схема поршневого компрессора 37
Конструкция поршневого компрессора «Ariel» 37
Реверсивная нагрузка и области ее возникновения 38
Причины возникновения и последствия нереверсивной нагрузки,
деятельность, направленная на ее устранение 49
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 61
Тепловой (термодинамический) расчёт поршневого компрессора..61
Определение коэффициентов подачи 64
Определение основных размеров и параметров ступеней 66
Выбор клапанов по пропускной способности 69
Подбор пружин клапанов 70
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 75
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 103
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Биттнер Э., Семерка Б., Бичевой Р., «40 лет лидеру поршневого компрессоростроения» //Компрессорная техника и пневматика 2006. №4 с. 12 - 18.
Семерка Б., Шестоперов И., (Корпорация Ариель, США), Флейшман И., Буланов С. (Инженерный центр «Энергосервис») // Ред. 12.05.2016, Труды 15 международного симпозиума по компрессорам, Санкт- Петербург, Санкт- Петербургский Политехнический Университет, 2010, стр. 52 - 62.
Титов А. (Ариель Корп.), Семерка Б., Бойко А. (Газпром) Доклад на втором Европейском форуме по поршневым компрессорам. 17-18 мая 2001 г., г.Гаага (Нидерланды). «Химическая техника» №5, 2013, с. 8 - 12».
Reciprocating Compressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services/ API Standard 618. Fifth edition, December 2007. API Energy, 190 p.
http://www.petroleumjournal.kz//index.php?aid1=59&aid2=300&id=
720&outlan g=1&p=article // Ариель - лидер поршневого компрессоростроения.
Молодцов В.В. http://dlib.rsl.ru/01004230998 // «Обоснование и обеспечение энергосберегающих параметров и режимов работы рудничных компрессорных установок».
«Mobile Compressor packadges offer operating flexibility». «Compressor Tech» magazine, June 2009, pp. 48-51.
TransCanada Pipelines Calls on Enerflex Manufacturing For Higher Horsepower «Transfer» Compressors», «Compressor Tech» magazine, July- August 1997, pp-108- 109.
Седых А.Д. «Развитие и опыт эксплуатации компрессорной техники в газовой промышленности». Труды пятого международного симпозиума «Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования» С-Пб.1999, с.13-18.
Константинова И.М., Цыгельников Л.С. «Опыт работы головной КС в условиях падающего пластового давления» ВНИИЭгазпром, М.1973.
Синицын С. Н., Барцев И. В., Т.Т. Пятахина «Дожимные компрессорные станции». ВНИИЭгазпром, М. 1982.
Буракевич П.Ф., Астахов Н.Д., Веселовский В.Е. «Результаты обустройства Уренгойского месторождения на ЭВМ». Газовая промышленность, №1 с.14-16
На Ванкорском нефтяном месторождении завершены пусконаладочные работы на станции по закачке попутного газа в пласт. Это самая большая в СНГ компрессорная станция с применением поршневых компрессорных агрегатов (12 агрегатов с компрессорами «Ariel» КВВ/6 и приводом от газопоршневых двигателей «Катерпиллар» 16V34SG суммарной мощностью 72 МВт). В 2012-2013 гг. запущены в эксплуатацию агрегаты с компрессорами «Ariel» на Харампурском месторождении НК «Роснефть» (всего 13 агрегатов, десять KBZ/6 и три KBZ/4). Большое количество КУ с компрессорами «Ариель» большой и средней мощности (большинство с компрессорами JGC/6) было введено в эксплуатацию в последние годы в ОАО «НОВАТЭК». [1]. Эти КУ используются на ДКС газовых промыслов, КС утилизации ПНГ, КС газов деэтанизации. [2].В 2010 г. на Юрхаровском промысле ООО «НОВАТЭК- ЮРХАРОВНЕФТЕГАЗ» была введена в эксплуатацию малотоннажная установка по производству метанола мощностью 40 тыс. т/г (УПМ-40). В проекте УПМ-40 впервые в РФ были применены компрессорные установки (КУ) со специальными компрессорами «Ariel» для нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (НХП).