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!

    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 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
    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
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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