Продукция

Центробежные компрессорные машины (ЦКМ)

Назначение и обозначения центробежных компрессорных машин (ЦКМ).

Компрессорные машины используются в различных технологических процессах. Они, потребляя энергию привода (электродвигателя, газовой или паровой турбины), осуществляют сжатие и перемещение газа по трубопроводам.  Условно Характеристики приводных электродвигателей приведены в Приложении 3.

ЦКМ «Невского завода» можно разбить на четыре группы, по их назначению:

• центробежные компрессорные машины для металлургического производства, ЦКМ для кислородных блоков и общего назначения;
• центробежные нагнетатели природного газа и СПЧ для газовой промышленности;
• центробежные компрессоры для попутного нефтяного газа;
• центробежные компрессорные машины технологического назначения.

Например: Компрессор К 1700-61-1
К – компрессор (машины с охлаждением газа в процессе сжатия);
1700 м3/мин – округлено при начальных условиях всасывания;
6 – количество ступеней компрессора;
1 – проектная модификация проточной части (2, 3, 4, 5 и т.д.) – проточная часть подвергалась модернизации 2, 3, 4, 5 раз (или компрессор имеет несколько модификаций);
1 – условный шифр установки, т.е. первоначально компрессор проектировался на конкретный тип привода. Если в процессе его изготовления тип привода изменился, то в обозначении шифр установки станет 2, 3, 4, 5 и т.д. не зависимо от типа привода (электродвигатель, паровая или газовая турбина).

Например: Нагнетатель 3300-11-1
Нагнетатель – машина без охлаждения в процессе сжатия. Обозначение нагнетателей расшифровывается аналогично схеме расшифровки компрессора, но без буквы «К».

Обозначение сменных проточных частей (СПЧ) нагнетателей природного газа производства «Невского завода» можно расшифровать по следующей схеме:

Сменная проточная часть для серийного нагнетателя 650-21-1 или 650-22-2 с приводом от авиационной газовой турбины НК-36СТ обозначается 650СПЧ 1,37/76-5000 НК36 СТ.

Конструктивные особенности ЦКМ производства «Невского завода»:

• Все ЦКМ оснащены подшипниками скольжения с принудительной смазкой.
• Большинство ЦКМ с приводом от электродвигателя имеют мультипликаторы (повышающие редукторы), у которых используется шевронное зацепление с азотированными зубьями (Приложение 1).
• Соединение роторов ЦКМ друг с другом, а также с мультипликаторами и электродвигателями осуществляется с помощью зубчатых муфт (Приложение 2).
• Все воздушные компрессоры, а также одноступенчатые нагнетатели имеют выносные подшипники; газовые компрессоры и нагнетатели природного газа - как правило, встроенные подшипники.
• ЦКМ последнего поколения изготовляются в блочном исполнении, в котором компрессор вместе с мультипликатором устанавливается на единой раме (в ряде случаев она является рамой-маслобаком).
• Большинство элементов масляной системы - пусковой (резервный) масляный насос, фильтры тонкой очистки, поплавковые камеры и газоотделитель - собраны на едином масляном баке и образуют блок маслоснабжения.
• Смазочная система обеспечивает принудительную подачу масла на подшипники агрегата, зубчатые муфты, мультипликатор, торцевые уплотнения роторов ЦКМ.
• Уплотнение воздушных компрессорных машин осуществляется лабиринтными уплотнениями. Газовые ЦКМ уплотняются подачей азота на лабиринтные уплотнения или с помощью концевых торцевых уплотнений, на которые подается масло с фиксированным перепадом давления масло-газ.
• Большинство газовых ЦКМ снабжено аккумуляторами масла, обеспечивающими безаварийный останов агрегата при исчезновении электроэнергии.
• ЦКМ снабжены противопомпажной защитой. На нагнетательном трубопроводе устанавливается обратный клапан, предотвращающий переток газа из сети в компрессор.
• По желанию заказчика ЦКМ оснащаются системой автоматического регулирования, которая поддерживает заданные параметры (давление или производительность) для обеспечения технологического процесса.
• ЦКМ последнего поколения оснащаются автоматизированной системой контроля и управления (АСКУ) для управления агрегатом в процессе их пуска, работы и останова, контроля их параметров.
• Также, по согласованию с заказчиком газовые ЦКМ могут быть изготовлены с использованием «сухих газодинамических уплотнений» и магнитных подшипников, что позволяет уменьшить механические потери.
• При наличии промежуточного охлаждения все ЦКМ снабжены водяными или воздушными газоохладителями. Водяные газоохладители имеют трубчатые пучки, в которых вода течет по трубкам, газ - в межтрубном пространстве; в воздушных газоохладителях - газ проходит по трубкам, через межтрубное пространство просачивается воздух.
• Главные масляные насосы в большинстве случаев устанавливаются на вал ЦКМ или мультипликатора, что повышает надежность работы агрегата.

Условно Характеристики приводных электроприводов приведены в Приложении 3.

Выбор типа машины

При выборе ЦКМ для определенного технологического процесса необходимо знать численные значения следующих параметров:

• массовой производительности G, кг/с (или объемной производительности Q, м³/мин);
• конечного давления Рк, МПа;
• начального давления Рн, МПа;
• начальной температуры среды Тн, К (tн , ^oС );
• удельной газовой постоянной R (или Rz ), Дж/(кг*К);
• показателя адиабаты, К;
• начальной температуры охлаждающей воды Тw , К ( tw, ^oС );
• расхода охлаждающей воды W, м³/ч.

Предполагается, что начальные и конечные параметры измеряются на срезах всасывающего и нагнетательного патрубков.

Тип машины для конкретных условий работы выбирается с участием разработчика или предприятия-изготовителя на основании технических данных, представляемых заказчиком.

При выборе типа машины требуемые значения параметров работы будут лишь в редких случаях полностью совпадать с теми номинальными значениями, которые приведены в таблицах основных технических данных. Поэтому в общем случае следует обращаться к газодинамическим характеристикам. Желательно, чтобы требуемый режим работы лежал вблизи оптимального значения КПД данной машины и был достаточно удален от границы помпажа.

Практика показала, что при выборе типа машины необходимо учитывать влияние следующих параметров и свойств газа: плотности, агрессивности, запыленности, начальной температуры, давления.

Комплектность поставки ЦКМ и СПЧ

Комплект поставки ЦКМ в традиционном исполнении:

• собственно блок или блоки компрессора (возможен цилиндр низкого, среднего и высокого давления) с фундаментными рамами и крепежом;
• мультипликатор (если приводом является электродвигатель);
• воздухо- или газоохладители с промежуточными опорами и соединительными газопроводами;
• смазочная система (включает пусковые и рабочие насосы, маслобак, фильтры, маслоохладители и масляную обвязку);
• соединительные муфты (могут быть зубчатыми или гибкими);
• система регулирования (включая дроссельные заслонки, краны впускной и обратный, регуляторы и другое);
• автоматическая система управления и защиты агрегата;
• привод (электродвигатель или паровая турбина);
• приспособления для монтажа и разборки агрегата;
• нестандартный инструмент;
• сменные быстроизнашиваемые узлы и детали, ресурс которых ограничен относительно небольшим сроком эксплуатации (уплотнения, вкладыши, колодки, трубные пучки и другое);
• эксплуатационная документация.

Состав и комплектность ЦКМ уточняется и согласовывается с заказчиком на стадии заключения договоров на их поставку

В отличие от компрессоров объемного действия (поршневых, винтовых, мембранных и др.) центробежные компрессорные машины основаны на газодинамическом принципе действия.

Условно ЦКМ делятся на две группы:

• центробежные компрессоры (машины с охлаждением газа в процессе сжатия);
• нагнетатели (машины без промежуточного охлаждения).

Геометрические размеры ЦКМ определяются не массовой, а объемной производительностью, которая имеет важное значение и для физических процессов сжатия в ЦКМ.

Газодинамические характеристики представляют функциональные зависимости конечного давления Рк, потребляемой мощности N и коэффициента полезного действия η от объемной производительности Q.

В отдельных случаях вместо конечного давления используется повышение давления ΔP=Pк-Pн или отношение давлений e=Pк/Pн. Вместо объемной производительности при начальных условиях Q может быть использована массовая производительность G или объемная производительность, отнесенная к заданным условиям, например, производительность при t=20 ^oС и P=0,1013 МПа.

Газодинамические характеристики получают в результате испытания ЦКМ на стенде предприятия-изготовителя или на месте установки машины.

Комплектность поставки нагнетателей для ГПА с приводом от газовых турбин

1. Нагнетатель с маслянными подшипниками и уплотнениями:

• блок нагнетателя, включающий собственно нагнетатель (корпус с фланцами на патрубках);
• переходную раму с элементами крепления (рама для блочно-контейнерных ГПА не поставляется);
• аккумулятор масла высокого давления;
• аккумулятор масла низкого давления;
• масляный фильтр тонкой очистки высокого давления, установленный в аккумуляторе (возможна отдельная установка фильтров на маслобаке);
• масляный фильтр низкого давления, установленный в аккумуляторе;
• винтовой маслонасос;
• кожух муфты;
• камеры поплавковые;
• регулятор перепада давлений «масло-газ»;
• клапан обратный на линии масла высокого давления;
• трубопроводы масляной системы в пределах блока;
• ответные фланцы с крепежом и уплотнениями к поставляемым элементам маслосистемы;
• установка пускового насоса уплотнений высокого давления;
• регулятор давления масла;
• газоотделитель или гидрозатвор;
• клапан обратный высокого давления (на линии от аккумулятора до поплавковой камеры);
• фильтр масла заливочный.

2. Нагнетатель с маслянными подшипниками и «сухими» уплотнениями:

• блок нагнетателя, включающий  собственно нагнетатель с «сухими» уплотнениями;
• аккумулятор масла смазки;
• масляный фильтр тонкой очистки системы смазки;
• маслонасос системы смазки;
• фильтр маслонасоса;
• кожух муфты;
• трубопроводы масляной системы в пределах блока;
• ответные фланцы с крепежом и уплотнениями к поставляемым элементам маслосистемы;
• установка пускового насоса смазки с электродвигателем;
• регулятор давления масла;
• фильтр масла заливочный;
• контрольно-измерительная панель «сухих» газодинамических уплотнений (СГУ).

3. Нагнетатель с магнитными подшипниками (МП) и «сухими» уплотнениями (СГУ):

• блок нагнетателя, включающий собственно нагнетатель с узлами МП и СГУ;
• кожух муфты;
• переходную раму с элементами крепления;
• аппаратура управления МП;
• контрольно-измерительная панель СГУ.

Комплект поставки сменной проточной части состоит из следующего оборудования:

• пакет проточной части, в состав которого входят:
• ротор;
• всасывающая часть;
• статорные элементы (диафрагмы, обоймы);
• сборная камера;
• крышка;
• кожух стыковой части;
• корпус подшипника;
• вкладыши опорный и упорный;
• уплотнения концевые;
• узел стыкования ротора нагнетателя винтовым насосом;
• винтовой насос;
• сменные части (кольца уплотнительные для обойм уплотнений; кольца плавающие; колодки опорных вкладышей; колодки упорные и плавающие кольца упорного подшипника; кольца уплотнительные (резиновые); фильтрующие элементы);
• эксплуатационная и ремонтная документации (2 комплекта на одну КС).

В случае применения в СПЧ «сухих» уплотнений и магнитных подшипников, комплектация нагнетателей для ГПА проводится по аналогии с пунктами 2 и 3 комплектности поставки нагнетателей для ГПА, за исключением того, что вместо блока нагнетателя поставляется пакет СПЧ.
Состав и комплектность поставки СПЧ согласовываются с заказчиком и окончательно определяются на стадии разработки рабочей конструкторской документации.

Порядок оформления заказа

Для проработки заказа на центробежные компрессорные машины (ЦКМ), изготовляемые «Невским заводом», следует обращаться непосредственно на предприятие, при этом следует указать основные требования к оборудованию в соответствии с формой Приложения 4.