Газоперекачивающие агрегаты

Транспортировка газа
Газ должен быть доставлен потребителям самым оптимальным и экономически эффективным путем с соблюдением все возрастающих требований по повышению надежности и безопасности поставок. Он транспортируется по магистральным газопроводам под высоким давлением (от 50 до 75 кг/см2). Для этого используются различные механизмы – вентиляторы, нагнетатели, компрессоры.
Вентиляторы – это механизмы, которые создают небольшую степень повышения давления, до p£1,1. Этот тип механизмов используется также для кондиционирования воздуха, вентиляции.
Нагнетатели – это устройства, которые создают степень давления от 1,1 до 1,8 p. Они являются основным энергетическим элементом компрессорных станций магистральных газопроводов.
Компрессоры создают самую высокую степень давления (от 1,8 до 1000 p). Существуют различные типы компрессоров.
Компрессоры
Компрессоры для газонаполнительных станций
Предназначены для сжатия природного газа до давления 250 МПа и входят в состав газонаполнительных станций для заправки автомобильного транспорта сжатым природным газом. Конструктивное исполнение компрессоров — поршневые, горизонтальные, многоступенчатые на оппозитных базах 2М2,5 и 4М2,5 с приводом от синхронного электродвигателя. Компрессоры оснащены автоматикой, обеспечивающей контроль, защиту и отключение при аварийном режиме их работы по важнейшим параметрам.

Марка компрессора
Сжимаемая среда
Производитель- ность
Давление абс., МПа
Потребля- емая мощность кВт
Габаритные размеры, м
Масса без эл. Двига- теля, т

м3/мин
нм3/мин
всасы- вания
Нагне- тания

4ГМ2,5-1,2/10-250
Природный газ
1,34
12
0,6-1,2
24,7
120
3,0 х 2,72 х 1,55
4,4

4ГМ2,5-1,8/5-250
Природный газ
1,8
8,1
0,4-0,6
24,7
110
3,0 х 2,72 х 1,55
4,4

4ГМ2,5У-2/3-250
Природный газ
2,0
5,4
0,25-0,4
24,7
75
2,53 х 2,72 х 1,55
3,87

2ГМ2,5-0,15/75-250
Природный газ
0,15
11
5,55-7,4
24,7
45
2,06 х 2,43 х 1,55
2,7

Компрессоры для сжатия природного и попутного нефтяного газа.
Компрессоры этого подраздела имеют различное назначение. Компрессор 6ГМ25-210/4-60М предназначен для сжатия и транспортировки природного и попутного нефтяного газа в магистральные газопроводы. Компрессор 6ГМ25-180/3-75 предназначен для закачки природного и попутного нефтяного газа в нефтяной пласт для повышения производительности нефтяных скважин. Самый тяжелый компрессор 6ГМ40-16/100-420 предназначен для закачки природного газа давлением до 420 атмосфер в газоносный пласт для получения газового конденсата методом сайклинг-процесса. Компрессор 4ГМ16-14/15-104М1 предназначен для сжатия этана или этилена для транспортировки его на дальние расстояния при сверхкритических параметрах. Конструктивное исполнение компрессоров — поршневые, крейцкопфные, на горизонтальных оппозитных базах, с приводом от синхронного электродвигателя. Компрессоры выполнены в бесподвальном исполнении. Автоматизированная система контроля, управления и защиты (АСКУЗ), обеспечивает дистанционный программный пуск и останов компрессора, защиту при возникновении аварийных режимов, измерение основных параметров, а также сигнализацию о состоянии отдельных узлов.

Марка компрессора
Сжимаемая среда
Производитель ность
Давление абс., МПа
Потребля- емая мощность кВт
Габаритные размеры, м
Масса без эл. двига- теля, т

м3/мин
нм3/мин
всасы вания
Нагне- тания

6ГМ25-210/4-60М
Природный, попутный нефтяной газ
209,4
470
0,24
5,9
3850
17,1 х 12,7 х 5,7
119

6ГМ25-180/3-75
Природный, попутный нефтяной газ
180
400
0,24
7,35
3850
17,1 х 12,7 х 5,7
119

6ГМ40-16/100-420
Природный газ
16,3
1470
9,9
41,3
6080
23,3 х 18 х 6
180,5

4ГМ16-14/15-104М1
Этан, этилен
15,2- 16,1
274- 348
2,04- 2,37
9,85
962
13 х 9,77 х 5,17
56,4

Газоперекачивающие агрегаты
Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) предназначены для использования на линейных компрессорных станциях магистральных газопроводов, дожимных компрессорных станциях и станциях подземных хранилищ газа, а также для обратной закачки газа в пласт при разработке газоконденсатных месторождений. Cистема автоматического управления некоторыми газоперекачивающими агрегатами (САУ-А), выполненная с использованием достижений микропроцессорной техники, обеспечивает работу агрегатов в автоматическом режиме, что позволяет отказаться от постоянного присутствия обслуживающего персонала около агрегата. Работа обслуживающего персонала в процессе эксплуатации агрегатов заключается в проведении регламентных работ по его обслуживанию, периодическому контролю параметров и состояния. Конструкция агрегатов позволяет осуществлять осмотр, а также замену некоторых элементов без его остановки. САУ-А обеспечивает следующие функции
— программно-автоматический пуск, нормальный и аварийный останов агрегата;
— автоматическое антипомпажное регулирование компрессора и двигателя;
— автоматическое поддержание заданной частоты вращения двигателя, температуры смазки масла, контроль технологических параметров;
— предупредительную сигнализацию при допустимом отклонении и аварийный останов при недопустимом отклонении технологических параметров;
— выдачу в систему управления компрессорной станции информации о режиме работы агрегата;
— самодиагностирование системы;
— управление системами пожаротушения и антиобледенения.
При разработке агрегатов используются современные системы обработки данных и автоматизированного проектирования. Высокое качество изготовления газоперекачивающих агрегатов обеспечивается применением прогрессивных технологических процессов. В процессе производства агрегаты подвергаются комплексным испытаниям, что позволяет обеспечить эксплуатационные характеристики агрегатов, а также надежность и безопасность их работы.

Газотурбинные установки
Все большее распространение в современном транспорте получают газотурбинные двигатели. Газотурбинная установка состоит из воздушного компрессора, камер сгорания и газовой турбины. Компрессор состоит из ротора, укрепленного на одной оси с турбиной, и неподвижного направляющего аппарата.
При работе турбины ротор компрессора вращается. Лопатки ротора имеют такую форму, что при их вращении давление перед компрессором понижается, а за компрессором повышается. Воздух засасывается в компрессор, несколько ступеней лопаток компрессора повышают давление воздуха в 5-7 раз . Процесс сжатия протекает адиабатно, поэтому температура воздуха повышается до температуры 200‘с и более.
Сжатый воздух поступает в камеру сгорания. Одновременно через форсунку в нее впрыскивается под большим давлением жидкое топливо — керосин, мазут. При горении топлива воздух, служащий рабочим телом, получает некоторое количество тепла и нагревается до температуры 1500 — 2200 ‘с. N Нагревание воздуха происходит при постоянном давлении, поэтому воздух расширяется и скорость его движения увеличивается.
Движущийся с огромной скоростью воздух и продукты горения направляются в турбину. Переходя от ступени к ступени, они отдают свою кинетическую энергию лопаткам турбины. Часть полученной турбиной энергии расходуется на вращение компрессора, а остальная часть используется для вращения винта самолета, винта морского корабля или колес автомобиля.
Вместо вращения винта самолета, теплохода или ротора электрогенератора газовая турбина может быть использована как реактивный двигатель.
Воздух и продукты горения выбрасываются из газовой турбины с большой скоростью. Реактивная сила тяжести, возникшая при этом, может быть использована для движения самолета, теплохода или железнодорожного транспорта.
Турбореактивными двигателями оборудованы известные всему миру самолеты ИЛ — 62, ТУ — 154.

Тип
Мощность, кВт (ISO 2314)
КПД, %
Расход воздуха, кг/с
Температура газа на выходе, 0С
Частота оборотов выходного вала, мин-1

ГТД2500
2850
28.5
14.9
435
1000/1500/1800/3000

ГТД3200
3400
31.5
14.9
460
1000/1500/1800/3000

ГТД3000
3360
31.0
16.6
420
9700

ГТД6000
6700
32.0
30.0
420
3000/7000/8200/9300

ГТД10000
10700
36.0
37.2
460
4800/6500

ГТД15000
17500
35.0
71.3
433
3000/3600/5300

ГТД25000
27500
36.0
87.0
475
3000-3600

ГТ-2500
ГТ-25000