Расчет и проектирование центробежного компрессора типа К890-121-1, предназначенного для сжатия нефтяного газа на газоперекачивающих заводах-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа

Расчет и проектирование центробежного компрессора (нагнетателя) типа К890-121-1, предназначенного для сжатия нефтяного газа на газоперекачивающих заводах-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа
Введение

Выполнение курсового проекта способствует закреплению, углубле-нию и обобщению теоретических и прикладных знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Теория, расчет и конструирова-ние компрессорных машин динамического действия».
Целью курсового проектирования является применение полученных знаний к решению конкретной инженерной задачи, а именно, проектиро-ванию центробежного компрессора.
В практике отечественного компрессоростроения наиболее широкое распространение получили три метода газодинамического расчета цен-тробежных компрессоров:
1. Метод ЦИАМ (Центральный институт авиационного машино-строения им. П.И. Баранова), применяющийся для расчета компрессоров авиационного типа с осерадиальными открытыми рабочими колесами;
2. Метод НЗЛ (Невский завод им. В.И. Ленина), применяющийся для расчета одно- и многоступенчатых компрессоров стационарного ти-па с закрытыми рабочими колесами;
Компрессоры применяются в цветной и черной металлургии, в ма-шиностроении, строительстве, в водном, воздушном и железнодорожном транспорте, в химической и нефтяной промышленности. Наибольшее распространение получили осевые и центробежные компрессора.






















1. Подготовка исходных данных.

При расчете принимаем следующие допущения.
1. Рабочий газ является совершенным, т.е. подчиняется термиче-скому и калорическому уравнениям состояния.
2. Изобарная теплоемкость считается постоянной в течение всего процесса сжатия в проточной части и определяется по средней темпе-ратуре в интервале температур газа проектируемой машины.
3. Параметры газа (Р, Т, С, W) определяются только в контрольных сечениях проточной части.
4. Параметры газа (Р, Т, С, W) считаются осредненными в пределах данного контрольного сечения, и все остальные термогазодинамиче-ские и энергетические параметры определяются через осредненные значения этих параметров.
5. Расчет ведется только для одного расчетного режима, соответ-ствующего максимальному КПД.
6. Не учитывается теплообмен между корпусом компрессора и внешней средой, а также между ступенями компрессора.

1.1 Исходные данные

1.1. Объемная производительность по условиям всасывания –
Vн = 880м3/мин
1.2. Начальное давление газа – Рнм = 0,157 МПа
1.3. Степень повышения давления газа πм = Ркм/Рнм=5,2
1.4. Ркм=0,816
1.5. Начальная температура газа – Тнм= 288 К
Сжимаемый газ – нефтяной газ;
Плотность газа на входе в компрессор согласно уравнению состояния идеального газа =1,34 кг/м3.
Массовая производительность компрессора = 19,7 кг/с.          Таблица 1
1 2 3 4 5
Газовая по-стоянная R 
- 406
Изобарная теплоем-кость ср 

2436
Показатель адиабаты k - - 1,27

1.2 Техническое задание на проектирование

1) Наименование и область применения центробежного компрессора. Компрессор центробежный общего назначения К890 – 121 – 1 пред-назначен для сжатия нефтяного газа на газоперекачивающих заводах
2) Технические требования к разрабатываемому компрессору:
a) газодинамическая схема проектируемого компрессора – однопо-точная, с расположением рабочих колес на одном валу, без внеш-него перепуска;
b) компрессор выполняется с промежуточным охлаждением в вы-носных газоохладителях;
c) тип привода – синхронный электродвигатель
d) всасывающие и нагнетательные патрубки компрессора обраще-ны вниз;
e) требования по уровню технологичности и унификации – нет.

2. Предварительный расчет центробежного компрессора

При оценке экономической эффективности от применения охлажде-ния необходимо помнить о том, что этот расчет является ориентировоч-ным, так как он учитывает влияние только двух факторов:
- уменьшение работы, затрачиваемой на сжатие газа вследствие сниже-ния его температуры;
- появление дополнительных потерь давления в межступенчатых комму-никациях.
Оптимальное число охлаждений должно быть установлено с учетом других факторов, таких как увеличение эксплуатационных расходов, связанных с обеспечением циркуляции охлаждающей жидкости и капи-тальных затрат из-за увеличения габаритов, массы и стоимости компрес-сорной установки.
С учетом перечисленных факторов рекомендованы [10] минималь-ные значения прироста эффективности Эmin (табл. 2а) от введения каж-дого последующего охлаждения, ниже которого промежуточное охла-ждение применять не следует, а при превышении этого значения вопрос об охлаждении может быть рассмотрен с учетом дополнительных фак-торов.
Величина эффективности Э , определяемая в п. 13 табл. 2 возрастает с увеличением степени повышения давления м и показателя адиабаты k.

Заключение

Цилиндр низкого давления центробежного компрессора типа К890-121-1, предназначенного для сжатия нефтяного газа на газоперекачива-ющих заводах.
Компрессор выполнен двухцилиндровым, двенадцатиступенчатым с шестью ступенями сжатия в каждом цилиндре. Газ между цилиндрами охлаждается в выносном аппарате воздушного охлаждения. Герметич-ность цилиндров компрессора обеспечивается концевыми уплотнениями торцевого типа.
Компрессор приводится во вращение синхронным двигателем типа СТДП-12500-2У4 мощностью 12 500 кВт, частотой вращения 3000 об/мин, напряжением 6000 или 10 000 В, с бесщеточным возбудитель-ным устройством, закрытый, продуваемый под избыточным давлением.
Для повышения частоты вращения роторов цилиндров компрессора используются редукторы, которые выполнены одноступенчатыми, гори-зонтального типа, с двухсторонним спиральным зубчатым зацеплением.
Редукторы с роторами цилиндров компрессора и с электродвигателем соединены зубчатыми муфтами.
Цилиндр низкого давления и редуктор, расположенный между элек-тродвигателем и цилиндром низкого давления, собраны на общей фун-даментной раме и образуют блок ЦНД.
Смазочная система, обеспечивающая подачу масла на подшипники агрегата, зубчатые зацепления, редуктор, торцевые уплотнения и органы зашиты, включает в себя масляный бак, маслоохладители с фильтрами, пусковые смазочные насосы и другие элементы, выполненные в блочном исполнении, а также трубопровод смазки.
Компрессор может работать на газе с широким изменением плотности газа от 0,857 до 1,12 кг/м3 за счет установки сменной зубчатой пары ре-дуктора цилиндра высокого давления.