Совершенствование конструкции всасывающего коллектора компрессорной установки ГШ-1-3/16 предназначенной для сжатия паров углеводородных газов на Яблунивской установке комплексной подготовки газа и нефти-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения

Совершенствование конструкции всасывающего коллектора компрессорной установки ГШ-1-3/16 предназначенной для сжатия паров углеводородных газов на Яблунивской установке комплексной подготовки газа и нефти-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода
Компрессор ГШ1-3/16 был разработан для применения на пунктах подготовки цистерн к технологического ремонта. Компрессор имеет три степени сжатия и обеспечивает перепад давлений между давлением газа на всасывании и давлением газа на нагнетании. Компрессор обеспечивает три режима работы:
- Слив жидкой фазы из цистерн. При этом компрессор обеспечивает постоянный подпор давления газа в цистерне нагнетая газ из свободной наземной емкости. В этом режиме обеспечивается ускорение разгрузки цистерны. Компрессор позволяет одновременно разгрузить три цистерны газовоза.
- Откачка паров. В этом режиме после завершения слива жидкой фазы откачиваются остаточные пары из емкости до минимально допустимого избыточного давления 0,5 кгс/см2. При этом из цистерны дополнительно вытягивается до 600 кг товарного газа. Ранее применяемые для этих целей аммиачные компрессоры серий АВ и АУ не позволяли откачивать пары из цистерн.
- Полное опорожнение цистерны от пропан - бутана. Снижения давления в цистерне до атмосферного. При этом цистерна становится готова к дегазации горячим паром и проведения необходимых ремонтных работ и технологического осмотра инспектором. Также дополнительно вытягивается до 150 кг товарного газа. Ранее применялась технология когда при разгрузке цистерны, газ сбрасывался в атмосферу. В странах СНГ эксплуатируется более 40000 железно дорожных цистерн - газовозов . Ежегодно более 5000 цистерн проходят плановые технические осмотры и регламентные работы с обязательным дегазацией. Исключены потери газа в количестве 750 тонн. Также сброса газа в атмосферу серьезное нарушение экологических норм.
В процессе эксплуатации первого образца компрессора ГШ1-3/16 на пункте подготовки газа были получены замечания от эксплуатирующей организации с невозможности отбора паров газа из цистерны в жаркие летние дни с температурой 35оС в следствие перегрева газа выше предела безопасной температуры. Для обеспечения работоспособности компрессорной установки и обеспечения функционирования технологического процесса заказчика с откачки паров из емкости до атмосферного давления была выполнена доработка конструктивной схемы компрессора. Изменению подверглась система между ступенчатого охлаждения газа, а именно вместо пассивного охладителя выполненного из трубопровода большого диаметра в конструкцию был введен между ступенчатый охладитель типа газ - воздух с принудительной подачей охлаждающего воздуха.
Охладитель выполнен из оребренных труб. Привод вентилятора охлаждающего воздуха обеспечивается электродвигателем переменного тока. Для компоновки промежуточного охладителя была изменена конструкция нагнетательного и всасывающих коллекторов, разработанные опять конденсатоотводчики для отвода газа в жидкой фазе и также разработан сбрасывающий трубопровод с электромагнитным управлением.
Работает компрессорная установка следующим образом.
Вращательное движение вала приводного электродвигателя преобразуется с помощью коленчатого вала, шатунов и крейцкопф в возвратно - поступательное движение поршней.
Во время движения поршня от мертвой точки в полости цилиндра создается разряжение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и газ заполняет цилиндр, при обратном ходе поршня происходит сжатие газа, а затем его подача через нагнетательные клапаны в нагнетательный трубопровод.
Газ через трубопровод всасывания поступает в цилиндр I-й степени, затем через трубопровод И-й степени на сжатие в цилиндр II-й степени и через трубопровод II-й ступени поступает на сжатие в цилиндр Ш-й степени. После этого газ через трубопровод III-й ступени подается потребителю.
На трубопроводах I, II и III степеней установлена аппаратура системы автоматики и предохранительные клапаны.
После I и II ступеней компрессора газ подается на промежуточный блок охлаждения газа, чтобы температура взрывоопасной смеси не достигла критического параметра.
Чтобы избежать попадания конденсата в полость сжатия I и II ступени компрессора, на выходе из каждой ступени блока охлаждения устанавливаются конденсатоотводчики.
Для автоматического слива жидкости из конденсатоотводчиков установка укомплектована датчиками уровня и электромагнитными клапанами.
Давление газа на каждой ступени сжатия и давление масла в маслонасосі контролируется манометрами и датчиками - реле давления, установленным на стойке перед компрессором. Сброс газа с предохранительных клапанов, утечки газа из камер уплотнительных устройств штоков отводятся в коллектор сброса и далее на свечу.
Внутренняя полость корпуса компрессора соединена с атмосферой через трубопровод, соединяющий сапун компрессора с коллектором свечи, дальше на свечу.
Конденсатоотводчик выполнен сварным из стального фасонного проката. Корпус конденсатоотводчика выполнен из отрезка стальной трубы 150x6. Патрубки из стальной трубы 76x5,5. Торцевые заглушки из стального листа толщиной 6мм. Крепления к коллекторам фланцевое на резьбовых шпильках. Тип фланцевого соединения «выступ - впадина». Также на корпусе конденсатоотводчика приварены необходимые кронштейны и сливные трубопроводы. Технология сварки, сварочные материалы, размеры сварочного шва, что допускаются дефекты сварного шва и методы испытания готового конденсатоотводчика соответствуют «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением» и «Правилам эксплуатации компрессорных установок работающих на токсичных и взрыво - пожароопасных газах». Для защиты от коррозии конденсатоотводчик имеет лакокрасочное покрытие в тон основного изделия.
Принцип работы конденсатоотводчика основан на инерционной действия. Во время движения газа с частицами жидкой фазы при повороте потока во входном патрубке происходит образование сплошной пленки жидкости на стенках, которая под действием силы тяжести сползает в основную емкость конденсатоотводчика. Капли которые не отделились при повороте потока оседают на дно конденсатоотводчика при расширении входного патрубка на обрезе трубы внутри основного корпуса. Возникает торможение потока газа и частицы конденсата обладающие большей массой отделяются.

Рисунок 4.1 – Конденсатоотводчик второй степени
1 – цилиндр; 2 – труба; 3 – отвод; 4 – днище; 5 – отбойник; 6 – фланец;
7 – насадка; 8 – штуцер

Конденсат образовавшийся на дне конденсатоотводчика чтобы избежать переполнения корпуса и попадания жидкой фазы на всас II-ой ступени компрессора периодически отводится в технологическую емкость сбора конденсата и возвращается под слой полезного продукта. Отвод конденсата обеспечивается трубопроводом скидальним. Трубопровод сбрасывающий одним концом присоединяется к конденсатоотводчика а другим концом к технологической емкости для сбора конденсата. Выполнен трубопровод из стальной трубы. Неподвижные конструктивные элементы трубопровода присоединены между собой электросваркой. Крепление к конденсатоотводчика резьбовое с линзовым уплотнением и затягиванием накидной гайки. Технология сварки, сварочные материалы, размеры сварочного шва, дефекты допускаются сварного шва и методы испытания готового конденсатоотводчика соответствуют требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением» и «Правилам эксплуатации компрессорных установок работающих на токсичных и взрыво - пожароопасных газах». Для защиты от коррозии конденсатоотводчик имеет лакокрасочное покрытие в тон основного изделия. В конструкцию трубопровода входит один запорный шаровой вентиль и электромагнитный спускной клапан. Функция запорного вентиля отсечения внутренних полостей компрессора от давления газа в технологической емкости для сбора конденсата при выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту компрессора. Электромагнитный спускной клапан обеспечивает управлением периодическим сбросом конденсата, отсекая при этом прорыв основного газа за пределы компрессора.

"Совершенствование конструкции всасывающего коллектора компрессорной установки ГШ-1-3/16 предназначенной для сжатия паров углеводородных газов на Яблунивской установке комплексной подготовки газа и нефти"

На (чертеже №1) изображен установку отгрузки для отбора паровой фазы при наливе автоцистерн сжиженным газом на УКПГН (установки комплексной подготовки газа и нефти) Яблунивского ГПЗ (газоперерабатывающий завод). Позиция 3 на данном чертеже это установка компресна ГШ-1-3/16, вынесен на следующее чертежи.
(чертеже 2) установка компресна ГШ-1-3/16, вид общий.
Работает компрессорная установка следующим образом.
Вращательное движение вала приводного электродвигателя преобразуется с помощью коленчатого вала, шатунов и крейцкопф в возвратно - поступательное движение поршней.
Во время движения поршня от мертвой точки в полости цилиндра создается разряжение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и газ заполняет цилиндр, при обратном ходе поршня происходит сжатие газа, а затем его подача через нагнетательные клапаны в нагнетательный трубопровод.
Газ через трубопровод всасывания поступает в цилиндр I-й степени, затем через трубопровод И-й степени на сжатие в цилиндр II-й степени и через трубопровод II-й ступени поступает на сжатие в цилиндр Ш-й степени. После этого газ через трубопровод III-й ступени подается потребителю.
Поз. 4 это компрессор, сборочный чертеж которого изображен на следующих чертежах. (чертеж 3,4) Поз. 5 конденсатоотводчик 1-й степени, и поз. 10 трубопровод конденсатоотводчика 1-й степени, вынесенные на сборочные чертежи (2А2) (чертеж 5).
(чертеж 3,4) сборочный чертеж компрессора ГШ – 1 – 3/16.
(чертеж 5) задача конденсатоотводчика – недопущение попадания конденсата в полость сжатия компрессора.
Принцип работы конденсатоотводчика основан на инерционной действия. Во время движения газа с частицами жидкой фазы при повороте потока во входном патрубке происходит образование сплошной пленки жидкости на стенках, которая под действием силы тяжести сползает в основную емкость конденсатоотводчика. Капли которые не отделились при повороте потока оседают на дно конденсатоотводчика при расширении входного патрубка на обрезе трубы внутри основного корпуса. Возникает торможение потока газа и частицы конденсата обладающие большей массой отделяются.
Конденсат образовавшийся на дне конденсатоотводчика чтобы избежать переполнения корпуса и попадания жидкой фазы на всас II-ой ступени компрессора периодически отводится в технологическую емкость сбора конденсата и возвращается под слой полезного продукта. Отвод конденсата обеспечивается трубопроводом скидальним. Трубопровод сбрасывающий одним концом присоединяется к конденсатоотводчика а другим концом к технологической емкости для сбора конденсата.
Данная конструкция более надежна в эксплуатации, позволяет увеличить межремонтный цикл всей компрессорной установки.
(на чертеже №6) деталировка конденсатоотводчика.
(чертеже № 7) включает перечень операций, и инструмент необходимый для изготовления детали (насадки конденсатоотводчика).
Дипломный проект включает в себя разделы: Эксплуатация и ремонт оборудования; Организационно – технические мероприятия по монтажу оборудования; Охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях; Охрана окружающей среды.
Целесообразность внедрения предлагаемой модернизации подтверждено экономическими расчетами (годовой экономический эффект составит более 113 тысяч гривен) достигается за счет увеличения межремонтного цикла компрессорной установки.