Центробежные компрессорные установки и турбодетандеры
Отделение центробежных компрессорных установок ЦКУ – важнейшее направление ЗАО «НИИтурбокомпрессор» специализируется на разработке ЦКУ на любые газы в области значений параметров (производительности и конечного давления), приведенных на рисунке.
Центробежные компрессоры с горизонтальным разъемом корпуса предназначены для сжатия любых промышленных газов (кислорода, азота, воздуха, хлора, углеводородных газов и т.д.).
Корпуса компрессоров вместе со встроенными в них закладными деталями проточной части имеют горизонтальный разъем. Обслуживание подшипников и уплотнений производится без разборки корпуса. Доступ к закладным деталям и ротору обеспечивается при снятии верхней половины корпуса, причем нижняя — с масляными и газовыми коммуникациями — остается на фундаменте без нарушения центровки.
Модификация базовых моделей позволяет удовлетворять самые различные запросы заказчиков.
Центробежные компрессоры с вертикальным разъемом корпуса предназначены для сжатия любых технологических газов, в том числе: для транспортировки по газопроводам природного и попутного нефтяного газов, сжатия различных водородосодержащих, углеводородных и других технологических газов.
В зависимости от степени повышения давления компрессоры могут состоять из одного или более корпусов сжатия. Каждый корпус состоит из аэродинамического узла, установленного внутри стального цилиндра. Аэродинамический узел содержит ротор и неподвижную проточную часть, выполненную с горизонтальным разъемом. С торцов цилиндр закрыт коваными крышками на специальных замках крепления. Подшипники и уплотнения легко доступны для монтажа без снятия торцовых крышек.
Базовые модели позволяют осуществлять модификацию в соответствии с конкретными требованиями заказчиков. Центробежные компрессоры могут поставляться в безмасляном исполнении — с магнитными подшипниками и сухими газодинамическими уплотнениями.
Отделение центробежных компрессорных установок разработало и внедрило в производство и эксплуатацию безмасляные нагнетатели природного газа для ГПА-16 «ВОЛГА» (мощностью 16 МВт), ГПА-12М «УРАЛ» (мощностью 12 МВт) и компрессоры для сжатия попутного нефтяного газа 5ГЦ2-300/4,5-64, 4ГЦ2-124/14-79 ГТУ.
Центробежная компрессорная установка, как промышленный объект, содержит непосредственно центробежный компрессор, привод и дополнительное оборудование, обеспечивающее работу установки:
-систему смазки
-систему концевых уплотнений
-систему автоматики
-газоохладители
-сепараторы
-регулирующую и запорную арматуру
-газовые коммуникации
-другие системы жизнеобеспечения
Центробежные компрессорные установки могут разрабатываться и поставляться:
-в блочно-контейнерном исполнении
-в легкосборных зданиях (укрытиях)
Для обеспечения работы нагнетателей в оптимальных технологических и эксплуатационных режимах с повышенными (до З) отношениями давлений и снижения эксплуатационных затрат разработана и внедрена серия ( см. таблицу) сменных проточных частей (СПЧ) для замены изношенных аэродинамических узлов нагнетателей газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-6,3; ГПА-Ц-16 и обеспечением работы ГПА на других технологических параметрах, в т.ч. с повышенной степенью сжатия (пи=2,0; 3,0).
Сменная проточная часть представляет собой аэродинамический узел нагнетателя, который состоит из статора и ротора.
Отделение ЦКУ имеет опыт модернизации компрессоров на новые условия эксплуатации. Модернизация проводилась, как на компрессорах собственной разработки, так и по разработкам других фирм.
Используя накопленный опыт, собственные научно-технические разработки, материалы лицензии фирмы «Дрессер» (США), отделение центробежных компрессорных установок стремится удовлетворять требования заказчика в обеспечении максимальной надежности, достижении наилучших рабочих характеристик, простоты обслуживания компрессорного оборудования, высокой эффективности его в эксплуатации.
В отделении центробежных компрессорных установок проводятся следующие виды работ:
- РАСЧЕТЫ и ПРОЕКТИРОВАНИЕ:
1. Газодинамические расчеты различных схем центробежных компрессоров на основе банка характеристик модельных ступеней, при большом разнообразии составов газов.
2. Математическое моделирование центробежного компрессора. Расчет характеристик ступеней и компрессора в целом. Решение задач оптимизации основных размеров ступени на заданные параметры и идентификации с экспериментальными данными. Создание банка характеристик модельных ступеней.
3. Расчет квазитрехмерного потока с учетом вязкости. Определение оптимальной формы лопаточных решеток. Решение обратной задачи для вращающейся решетки профилей на осесимметричной поверхности тока.
4. Проектирование элементов проточной части центробежного компрессора.
5. Проектирование корпусов сжатия.
6. Проектирование компактных компрессорных установок (КУ) на раме-маслобаке со всеми системами жизнеобеспечения.
7. Проектирование КУ в блочно-контейнерном исполнении.
8. Проектирование КУ в ангарном исполнении (в легко-сборном укрытии).
9. Проектирование КУ для внутри цехового размещения с подбором и компоновкой оборудования газовой коммуникации и теплообменного оборудования.
- ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ:
1. Разработка и создание испытательных стендов. Газодинамические исследования модельных ступеней. Определение характеристик ступени и отдельных элементов на базе информационно-измерительного комплекса. Автоматизированная обработка экспериментальных данных.
2. Проведение газодинамических испытаний центробежных компрессоров в условиях завода-изготовителя, и на объектах заказчика — в реальных условиях.
Центробежные компрессорные установки с вертикальными и горизонтальными разъемами корпусов.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
МАРКА |
Сжимаемый |
Произво-дитель- |
Давление, МПа (кгс/см2) абс |
Электродвигатель |
Габариты установки, |
Масса изделия, кг | ||
|
Начальное |
Конечное |
Мощность, кВт |
Напряжение, В | |||||
|
2ГЦ2-48/43-50 |
водородосодержащий |
48 |
4,24 (43,2) |
4,94 (50,4) |
930 |
6000 |
4850х3100х х3400 |
5500 |
|
2ГЦ2-49/10-25 |
природный |
48,6 |
0,98 (10) |
2,45 (25) |
2000 |
10000 |
7920х6330х х4580 |
31000 |
|
2ГЦ2-23/21-37 |
метан |
23,3 |
2,06(21) |
3,63 (37) |
1250 |
6000 |
6000х2500х х2500 |
19000 |
|
2ГЦ2-18/13-33 |
природный |
19,7 |
1,21 (12,3) |
3,432 (35) |
1000 |
10000 |
9300х4700х х4500 |
50000 |
|
2ГЦ2-32/38-52 |
водородосодержащий |
32 |
3,72 (38) |
5,09 (52) |
1600 |
6000 |
7800х5400х х5900 |
23000 |
|
2ГЦ2-76/2,4-7,7 |
промышл. газовые |
76 |
0,238 (2,4) |
0,758 (7,73) |
800 |
6000 |
6500х5150х х5170 |
15000 |
|
2ГЦ2-41/58-79 |
водородосодержащий |
42 |
5,72 (58,4) |
7,73 (78,9) |
2500 |
6000 |
6200х4800х х3400 |
38000 |
|
3ГЦ2-112/5-23 |
природный |
112,7 |
0,5 (5,1) |
2,3 (23,7) |
3150 |
6000 |
9000х8500х х5500 |
45000 |
|
3ГЦ2-38/9,5-28 |
природный |
37,5 |
0,93 (9,5) |
2,74 (28) |
1600 |
6000 |
9450х7800х х4500 |
60000 |
|
3ГЦ2-123/4-25 |
природный |
123 |
0,39 (4) |
2,45 (25) |
3150 |
10000 |
7670х7710х х4500 |
39500 |
|
4ГЦ2-130/6-65 |
углеводородный содержащий сероводород |
130 |
0,56 (5,7) |
6,48 (66) |
6300 |
6000 |
9230х7100х х5900 |
75500 |
|
4ГЦ2-230/24-31 |
водородосодержащий |
242 |
2,33 (23,8) |
3,038 (31) |
6300 |
10000 |
10000х9350х х6900 |
63500 |
|
|
|
| ||||||
|
Марка |
Сжимаемый газ |
Произво-дитель-ность, м3/мин |
Давление, МПа(кгс/см2) |
Электродвигатель |
Габариты установки, |
Масса изделия кг | ||
|
начальное |
конечное |
мощность кВт |
напряжен. | |||||
|
2ГЦ2-14/25-40 УХЛ4 |
Углеводородный газ |
14 |
2,32 (23,6) |
3,92 (40) |
800 |
6000 |
5235х2410х2000 |
20000 |
|
2ГЦ2-16/27-37 УХЛ4 |
Водородосодержащий газ |
16 |
2,7 (27) |
3,6 (37) |
800 |
6000 |
6200х4800х3400 |
20000 |
|
2ГЦ2-47/35-44 УХЛ4 |
Водородосодержащий газ |
47 |
3,4 (35) |
4,3 (44) |
2000 |
6000 |
6000х6500х3500 |
44000 |
|
2ГЦ2-41/58-79 |
Водородосодержащий газ |
41 |
5,6 (58) |
7,7 (79) |
2500 |
6000 |
6200х4800х3400 |
38000 |
|
3ГЦ2-40/9,7-29 КУ.1 |
Природный газ |
40 |
0,95 (9,7) |
2,9 (29) |
1600 |
6000 |
9450х7400х4400 |
58000 |
|
3ГЦ2-62/4-26 УХЛ4 |
Попутный нефтяной газ |
62 |
0,39 (4) |
2,5 (26) |
1600 |
6000 |
8035х2200х1950 |
42000 |
|
3ГЦ2-84/11-26 КУ.1 |
Природный газ |
84 |
1,07 (11) |
2,5 (26) |
2500 |
6000 |
4400х4000х3000 |
75000 |
|
3ГЦ2-174/1,2-17 УХЛ4 |
Углеводородный жирный газ |
177 |
0,117 (1,2) |
1,68 (17) |
2500 |
6000 |
6500х6600х3800 |
29000 |
|
3ГЦ2-46/6-35 М3.1 |
Углеводорный газ |
46 |
0,59 (6) |
3,43 (35) |
2000 |
11000 |
7320х3860х3200 |
33000 |
|
3ГЦ2-61/41-59 УХЛ4 |
Водородосодержащий газ |
61 |
4,02 (41) |
5,78 (59) |
4000 |
6000 |
7500х6500х3600 |
32000 |
|
32ГЦ2-52/2-29 М3.1 |
Углеводорный газ |
52 |
0,2 (2) |
2,84 (29) |
2500 |
11000 |
8926х3200х3125 |
56000 |
|
4ГЦ2-87/5-35 КУ.1 |
Природный газ |
87 |
0,49 (5) |
3,43 (35) |
3150 |
6000 |
11000х8500х6000 |
90000 |
|
4ГЦ2-124/14 -79 |
Попутный нефтяной газ |
124 |
1,37 (14) |
7,74 (79) |
N=8000 |
газ.турбин. |
21860[20430[32990 |
180000 |
|
4ГЦ2-184/13,5 -76УХЛ4 |
Попутный нефтяной газ |
184 |
1,32 (13,5) |
7,45 (76) |
12500 |
10000 |
2250х1410х1630 |
17500 |
|
4ГЦ2-318/2,4 -29УХЛ4 |
Природный газ |
318 |
0,23 (2,4) |
2,8 (29) |
6300 |
6000 |
9000х9000х5500 |
68000 |
|
5ГЦ2-310/0,66-5 М3.1 |
Углеводородный газ |
310 |
0,065 (0,66) |
0,49 (5) |
2000 |
11000 |
7400х3200х3340 |
41000 |
|
5ГЦ2-216/14 -26 |
Водородосодержащий газ |
216 |
1,42 (14) |
2,6 (26) |
N=4500 |
пар.турбин. |
12600х10000х8500 |
78000 |
|
5ГЦ2-300/4,5 -64 |
Попутный нефтяной газ |
3000 |
0,45 (4,59) |
6,27 (64) |
N=12000 |
газ.турбин. |
2900х2000х2400 |
20000 |
|
66ГЦ -1162/1,3 — 38 |
Попутный нефтяной газ |
1162 |
0,127 (1,3) |
3,73 (38) |
N=16000 |
газ.турбин. |
37800х32500х30750 |
420000 |
|
43ГЦ1-210/31 |
Кислород |
210 |
0,103 (1,03) |
3,04 (31) |
N=3150 |
10000 |
20500х5200х6100 |
50000 |
|
Модель НЦ или СПЧ |
Год начала серийного произ водства |
Номи-нальная мощность, МВт |
Полит-ропный КПД, % |
Отношение давлений (степень сжатия) |
Коммерческая произво-дительность, Нм3/ч*106 |
Номи-нальная частота вращения вала, об/мин |
Макси-мальное конечное давление, МПа |
Модель привода (ГТУ) |
Примечание |
|
УНЦ16-76/1,44 |
1998* |
16 |
85 |
1,44 |
(0,024-0,0354)** |
5300 |
7,45 |
ГТ (НК-38СТ) |
*- опытный образец **- по условиям всасывания |
|
НЦ-12-56/1,44 |
1999* |
12 |
83,5 |
1,44 |
0,0234** |
6500 |
5,49 |
ГТ (ПС-90А) | |
|
СПЧ-18/76-1,7 |
1997 |
18 |
77 |
1,7 |
0,892 |
5300 |
7,45 |
НК-16-18СТ |
ООО «Уренгойгазпром» |
|
СПЧ-18/56-1,7 |
1998 |
18 |
78 |
1,7 |
0,88 |
5300 |
5,49 |
НК-16-18СТ | |
|
СПЧ-16/56-1,44 |
1999 |
16 |
80 |
1,44 |
1,23 |
5300 |
5,49 |
НК-16СТ | |
|
СПЧ-16/76-1,7 |
1999 |
16 |
78 |
1,7 |
0,799 |
5300 |
7,45 |
НК-16-СТ |
ООО «Тюментрансгаз» |
|
СПЧ-8/51-1,45 |
2000 |
8 |
81 |
1,45 |
0,592 |
8200 |
4,99 |
НК-14-СТ |
ООО «Кавказтрансгаз» |
|
СПЧ-8/21-2,2 |
2004 |
8 |
80 |
2,2 |
0,25 |
8200 |
2,1 |
НК-14-СТ | |
|
СПЧ-8/41-2,2 |
2001 |
8 |
80 |
2,2 |
0,247 |
8200 |
4,02 |
НК-14-СТ | |
|
СПЧ-18/70-1,7 |
2001 |
18 |
78 |
1,7 |
0,91 |
5300 |
6,86 |
НК-16-18СТ |
ООО «Тюментрансгаз» |
|
СПЧ-16/76-1,44С |
2000 |
16 |
82 |
1,44 |
1,273 |
5300 |
7,45 |
ДЖ-59 |
ООО «Ноябрьск-газдобыча» |
|
СПЧ-16/76-2,0 |
2001 |
16 |
83 |
2,0 |
0,47 |
5300 |
5,4 |
ДЖ-59 |
ООО «Ямбурггаздобыча» |
|
СПЧ-16/76-1,7 |
2002 |
16 |
78 |
1,7 |
0,256 |
5300 |
7,45 |
НК-16-СТ |
ООО «Ноябрьскгаздобыча» |
|
СПЧ-16/28-1,6 |
2004 |
16 |
79 |
1,6 |
0,46 |
5300 |
2,75 |
НК-16-СТ |
ООО «Тюментрансгаз» |
|
СПЧ-16/45-1,8 |
2005 |
16 |
|
1,8 |
0,48 |
5300 |
4,5 |
НК-16-СТ |
ООО «Тюментрансгаз» |
|
СПЧ-16/76-2,0М |
2004 |
16 |
77 |
1,7 |
0,625 |
5300 |
5,4 |
НК-16-СТ |
ООО «Уренгойтрансгаз» |
|
СПЧ-16/76-2,0М1 |
2004 |
16 |
77 |
1,7 |
0,625 |
5300 |
5,4 |
НК-16-СТ |
ООО «Уренгойтрансгаз» |
|
СПЧ-16/76-2,0М2 |
2004 |
16 |
70 |
1,7 |
0,25 |
5300 |
5,4 |
НК-16-СТ |
ООО «Уренгойтрансгаз» |
|
СПЧ-6,3/71-1,8 |
2004 |
6,3 |
79 |
1,8 |
0,29 |
8200 |
7,4 |
НК-16-СТ |
Турция |
|
СПЧ-16/76-1,36 |
2002 |
16 |
84,5 |
1,36 |
0,41 |
5300 |
7,21 |
НК-16-СТ |
ООО «Тюментрансгаз» |