Антипомпажное регулирование производительности центробежного компрессора

Попов, Максим Валерьевич Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Рассмотрены причины возникновения помпажа при работе центробежных компрессоров. Разработана методика антипомпажного регулирования производительности компрессоров и произведены расчеты эффективности применения осесимметричных антипомпажных клапанов.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
1. Обзор литературы ………………………………………………………………………………… 15
1.1 Характеристика сети ……………………………………………………………………….. 15
1.2 Действительные характеристики центробежных нагнетателей …………. 18
1.3 Совместная работа нагнетателя и сети …………………………………………….. 20
2. Теоретические сведения о работе центробежных нагнетателей ……………… 22
2.1 Неустойчивость работы нагнетателей. Помпаж ……………………………….. 22
2.2 Процесс формирования помпажа …………………………………………………….. 27
2.3 Граница помпажа. Помпажный запас. Антипомпажная защита
компрессоров …………………………………………………………………………………………… 29
2.4 Способы управления работой нагнетателей. Способы воздействия на
сеть и нагнетатель. …………………………………………………………………………………… 31
2.5 Современные способы регулирования центробежных компрессоров .. 37
3. Расчетная часть …………………………………………………………………………………….. 51
3.1 Расчет и построение ГДХ при применении байпасироания ………………. 51
3.2 Определение напряженно-деформированного состояния клапана ……. 65
4. финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 87
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………….. 88
4.2 Анализ конкурентных решений……………………………………………………….. 89
4.3 Планирование научно-исследовательских работ …………………………….. 92
4.4 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………. 97
4.5 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………. 98
4.6 Дополнительная заработная плата исполнителей темы…………………… 101
4.7 Страховые взносы …………………………………………………………………………. 102
4.8 Накладные расходы ………………………………………………………………………. 103
4.9 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 103
4.10 Определение ресурсоэффективности проекта ………………………………. 104
5. Социальная ответственность ………………………………………………………………. 110
5.1 Профессиональная социальная безопасность …………………………………. 111
5.2 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду ………. 115
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………….. 116
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности … 121
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 126
Список использованных источников ………………………………………………………. 127
Приложение А ………………………………………………………………………………………. 132

Развитие общего и энергетического машиностроения, химической,
нефтехимической и других отраслей промышленности привело к созданию
компрессорных машин общего назначения, сжимающих воздух от
атмосферного давления до давлений 1…1,5 МПа. Из различных типов
компрессоров, используемых для этой цели, в последнее время все большее
развитие получают центробежные компрессоры. Свыше 26 фирм мира
изготовляют и поставляют такие компрессоры производительностью от 30 до
5000 м3/мин на давление нагнетания до 20 МПа [1]. Центробежные
компрессоры имеют ряд неоспоримых преимуществ – главное преимущество
заключается в полном отсутствии масла в потоке; небольшие габариты
облегчают установку и делают работу устройства стабильнее; благодаря
тому, что устройство не производит вибрации, оно может похвастать
высокой прочностью, низким износом запчастей и длительным сроком
эксплуатации – центробежные агрегаты работают без остановки 5 лет и
дольше. Также вам не потребуется закладывать фундамент под станцию, а
поместить компрессор можно рядом с тем оборудованием, которому нужна
подача сжатого газа; большая производительность при малых габаритах
установки.
В силу принимаемых проектных решений (определяемых, например,
стремлением получить заданное давление нагнетания меньшим числом
ступеней и, как следствие, применением высоконапорных рабочих колес),
ЦК имеют достаточно крутую газодинамическую характеристику и
относительно невысокий запас устойчивой работы. Поддержание заданного
конечного давления при расходах меньших расчетного и постоянных
частотах вращения роторов производится в основном дросселированием газа
на линии всасывания и байпасным сбросом с линии нагнетания, т.к.
значительную часть времени (не менее 50%) эти машины работают на этих
режимах. Поэтому научно-исследовательские работы, направленные на
решение этой задачи, являются весьма актуальными.
Целью работы является анализ существующих способов
регулирования производительности компрессора на газодинамические
характеристики ступени ЦК при работе на нерасчетных режимах.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить
следующие задачи:
– провести анализ конструкций и способов регулирования характеристик
ЦК;
– разработать программу и методику построения газодинамических
характеристик центробежного компрессора;
– получить газодинамические характеристики центробежного
компрессора при байпасировании;
– провести анализ эффективности выбранного решения;
– провести анализ напряженно-деформированного состояния расчетной
модели рассматриваемого клапана.

В данной работе было проведено исследование современных способов
регулирования центробежного компрессора. Байпасирование газа на линию
всасывания остается самым востребованным способом регулирования ЦК в
силу простоты реализации и возможности регулировать производительность
в широком диапазоне. Преимущества установки антипомпажного клапана
преобладают над присущими недостатками в силу специфики
антипомпажного регулирования.
В ходе работы была рассмотрена методика расчета и построения ГДХ
центробежного компрессора при работе без регулирования и при открытии
байпасного клапана. Были построены характеристики, отображающие
эффективность применение выбранного способа регулирования.
Построена 3D модель клапана для расчета возникающих
механических напряжений. В ходе расчетов выявлено, что самой
нагруженной частью является сепаратор, в котором происходит
редуцирование газа. Был произведен подбор альтернативных материалов для
сепаратора, расчет и анализ напряженно-деформированного состояния в
программном комплексе SolidWorks. На основе полученных результатов
были сделаны выводы о возможности применения других материалов для
изготовления сепаратора.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)