Компрессорлық қондырғылардағы газ турбиндік қондырғыларды автоматтандыруды жобалау

Кіріспе
Қолданылған әдебиеттер

Автоматтандыру- адамның қатысуынсыз өндірістік процестерді құралдар комплексін пайдаланып басқаруға мүмкіндік беретін жүйе, бірақ адам тек бақылаушы міндетін атқарады. Өндірістік процестерді автоматтандыру өнім санын артыруға, бағасын төмендетуге және сапасын жоғарлатуға, қызмет етуші жұмысшылардың санын қысқартуға және машиналардың сапасы мен ғұмырын арттыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар маериалдарды үнемдейді және еңбек жағдайы мен қауіпсіздігі жақсарады.
Автоматтандыру адамды механизмдерді тікелей басқарудан босатады. Автоматтандыру процесі кезінде адам автоматтандыру құралдарын қалпына келтіреді, оларға күтім көрсетеді және ретттейді, олардың жұмысын бақылаумен шектеледі. Автоматтандыру құралдарын пайдалану жоғары білікті мамандарды қажет етеді.
Кез- келген объектіні басқару процесі практикада бірдей жүреді: адамның кейбір сезгіш органдары, мысалы, оператор көзі немесе өлшеу түрлендіргіші технологиялық процесс жүрісі туралы ақпаратты қабылдайды. Бұл ақпарат қандай да бір байланыс каналдары (адамның нерв жүйесі, электр сымдары және т.б) арқылы қабылданған ақпаратты басқару сигналына түрленіретін органға беріледі. Егер техникалық құралдар мен әдістердің жиынтықтарын пайдалану нәтижесінде өндірістік процестерді бақылау және басқару функцияларынан адам босатылса, онда бұл процесс автоматтандырылған деп айта аламыз.
Өндірістік процестерді автоматтандырыудың үш деңгейі бар: төмен, орташа және жоғары. Төмен деңгей процесс немесе агрегаттың жеке параметрлерін автоматты бақылауды және реттеуді, орындаушы механизмдерді қашықтан басқаруды және нормадан параметрдің ауытқуын дабылқағуды қарастырады. Орташа деңгей орталықтандырылған диспетчерлік басқарылатын және объек-тіге қызмет көрсетуді жүзеге асыратын технологиялық процесті автоматты реттеу жүйесімен және қосымша агрегаттар мен қондырғылар жұмыс режимін автоматты басқару және реттеумен толықтырылады. Жоғары деңгей автоматтандырылған басқару жүйесін пайдалануды қарастырады.
Газ- мұнаймен қамтамасыздандыру жүйелерінің басты талабы тұтынушылар-ға мұнай немесе газды сапалы және үздіксіз жеткізу. Бұл талаптар автомат-тандыру жоғары деңгейге жеткен кезде толық орындалады. Газ және мұнайды құбыр өткізгішпен тасымалдау объектілері біріншіден технологиялық процес-терінің көп әртүрлігімен және екіншіден жеке объектілер арасындағы ара-қашықтың бірнеше мыңдаған километрге дейін болуымен ерекшеленеді. Олар технологиялық өзара байланысқан және бір- біріне пайдалану кезінде әсер етеді. Міне, осы факторлар құбыр өткізгішпен тасымалданатын объектілерді оперативті басқару үшін автоматтандыру құралдары мен телемеханика және есептеу техникаларының кең пайдаланылуымен түсіндіріледі.

1. И.Г Блейхер « Компресорная станция»
2. А.Ф Комягин « Автоматизация производственных процесов и АСУТП газонефтепроводов»
3. В.И Мичков, А.Г Арнополин « Электрооборудование насосных и компрессорных станций» Москва «Недра» 1991
4. В.Г Зезин, В.А Лазуков « Определение росхода сплошных сред методом переменного перепада давления» Челябинск 2007
5. М.Ю Трахова « Автоматизация производственных процесов в трубопровод-ном транспорте» Часть 1
6. «Техникалық терминдер» сөздігі Алматы 2009
7. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности. М.Химия, 1978. 376 с.
8. Казьмин П.М. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств. М.: Химия, 1979, 296 с.
9. Ктоев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1990, 464 с.
10. Купалов М.В. Технические измерения и приборы для химических произ-водств. М.: Машиностроение, 1966.
11. Монтаж средств измерений и автоматизации. Под ред. Ктоева А.С. М.: Энергоиздат, 1988, 488 с.
12. Мурин Т.А. Теплотехнические измерения. М.: Энергия, 1979. 423 с.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Автоматтандыру- адамның қатысуынсыз өндірістік процестерді құралдар
комплексін пайдаланып басқаруға мүмкіндік беретін жүйе, бірақ адам тек
бақылаушы міндетін атқарады. Өндірістік процестерді автоматтандыру өнім
санын артыруға, бағасын төмендетуге және сапасын жоғарлатуға, қызмет
етуші жұмысшылардың санын қысқартуға және машиналардың сапасы мен ғұмырын
арттыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар маериалдарды үнемдейді және
еңбек жағдайы мен қауіпсіздігі жақсарады.
Автоматтандыру адамды механизмдерді тікелей басқарудан босатады.
Автоматтандыру процесі кезінде адам автоматтандыру құралдарын қалпына
келтіреді, оларға күтім көрсетеді және ретттейді, олардың жұмысын
бақылаумен шектеледі. Автоматтандыру құралдарын пайдалану жоғары білікті
мамандарды қажет етеді.
Кез- келген объектіні басқару процесі практикада бірдей жүреді: адамның
кейбір сезгіш органдары, мысалы, оператор көзі немесе өлшеу түрлендіргіші
технологиялық процесс жүрісі туралы ақпаратты қабылдайды. Бұл ақпарат
қандай да бір байланыс каналдары (адамның нерв жүйесі, электр сымдары және
т.б) арқылы қабылданған ақпаратты басқару сигналына түрленіретін органға
беріледі. Егер техникалық құралдар мен әдістердің жиынтықтарын пайдалану
нәтижесінде өндірістік процестерді бақылау және басқару функцияларынан
адам босатылса, онда бұл процесс автоматтандырылған деп айта аламыз.
Өндірістік процестерді автоматтандырыудың үш деңгейі бар: төмен, орташа
және жоғары. Төмен деңгей процесс немесе агрегаттың жеке параметрлерін
автоматты бақылауды және реттеуді, орындаушы механизмдерді қашықтан
басқаруды және нормадан параметрдің ауытқуын дабылқағуды қарастырады.
Орташа деңгей орталықтандырылған диспетчерлік басқарылатын және объек-тіге
қызмет көрсетуді жүзеге асыратын технологиялық процесті автоматты реттеу
жүйесімен және қосымша агрегаттар мен қондырғылар жұмыс режимін автоматты
басқару және реттеумен толықтырылады. Жоғары деңгей автоматтандырылған
басқару жүйесін пайдалануды қарастырады.
Газ- мұнаймен қамтамасыздандыру жүйелерінің басты талабы тұтынушылар-ға
мұнай немесе газды сапалы және үздіксіз жеткізу. Бұл талаптар автомат-
тандыру жоғары деңгейге жеткен кезде толық орындалады. Газ және мұнайды
құбыр өткізгішпен тасымалдау объектілері біріншіден технологиялық процес-
терінің көп әртүрлігімен және екіншіден жеке объектілер арасындағы ара-
қашықтың бірнеше мыңдаған километрге дейін болуымен ерекшеленеді. Олар
технологиялық өзара байланысқан және бір- біріне пайдалану кезінде әсер
етеді. Міне, осы факторлар құбыр өткізгішпен тасымалданатын объектілерді
оперативті басқару үшін автоматтандыру құралдары мен телемеханика және
есептеу техникаларының кең пайдаланылуымен түсіндіріледі.
Магистральды газ құбырындағы компрессорлық стансалар транспортталатын
газды қорек көзінен тұтынушыларға таратушы стансаларға дейін берілуін
қамтама-сыз ететін қысымға дейін сығуға арналған. Компрессорлық
стансалардың негізгі параметрлеріне транспортталатын газдың көлемі, станса
кірісі мен шығысындағы газ қысымы мен температурасы жатады.
Магистральды газ құбырларындағы КС негізгі типтері:
1. басты компрессорлық стансалар (ГКС);
2. желілік компрессорлық стансалар (КС);
3. дожимді компрессорлық стансалар (ДКС).
Басты компрессорлық стансалар (ГКС) газ кен орындарынан кейін
орналастырылады. Себебі өндірілген газ қысымы кен орнында төмендейді және
тасымалдауға қысымы жеткіліксіз болады. ГКС міндеті газды магистральды
құбырмен тасымалдауға қысымын көтеру.
Желілік компрессорлық стансалар магистральды газ құбырлары арқылы газды
тасымалдау үшін қолданылады.
Дожимді компрессорлық стансалар (ДКС) жер асты қоймаларына газды
сақтауға айдау үшін қолданылады. Жер асты қоймаларында газ сақталады.

І ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1. Газ тасымалдау компрессор стансалары туралы жалпы мәлімет

Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды
компрессорлық машиналар деп атайды. Сығылған газ қысымының Р2 бастапқы газ
қысымына Р1 қатынасын сығу дәрежесі деп атайды. Сығу дәрежесінің шамасына
қарай компрессорлық машиналар төмендегі түрлерге бөлінеді:
1. Желдеткіштер (Р2Р11,1) – көп мөлшердегі газдарды тасымалдау үшін
пайдаланылады.
2. Газүргіштер (1,1Р2Р13,0) – газ құбырларында кедергілер едәуір көп
болғанда газдарды тасымалдау үшін пайдаланылады.
3. Компрессорлар (Р2Р13,0) – жоғары қысымдар алу үшін пайдаланылады.
4. Вакуум насостар – қысым атмосфера қысымнан кем болғанда газдарды сору
үшін пайдаланылады.
Жұмыс істеу принципіне байланысты: поршенді, роторлы, ортадан тепкіш
және осьті болып бөлінеді. Нақты газдарды сыққанда оның көлемі, қысымы
және температурасы өзгереді. Бұл шамалардың өзара қатынасы 106Па (~10 атм)
дейінгі қысымда идеал газдар күйінің теңдеуімен өрнектеледі. Ал Р106Па
(10 атм) қысымдарда бұл үш шаманың байланысын Ван-дер-Вальс теңдеуімен
өрнектеледі:

Р-газ қысымы, Па; υ – газдық меншікті көлем, м3кг; R=8314 – газды
тұрақтылық, Джкг·к; М – молекулалық салмақ, кгмоль; Т – температура, °К;
а, в – берілген газ үшін тұрақты шама.
Сығудың теориялық екі түрі болады:
1. Изотермиялық процесс – газ сығылғанда бөлінген жылу толығымен айнала
ортаға таралады және газдың температурасы өзгермейді. (Т=const).
2. Адиабаталық процесс – газ айнала ортамен жылу алмаспайды және барлық
бөлінген жылу газдың ішкі энергиясы үшін жұмсалады.
Шынында сығу кезінде бөлінген жылудың бір бөлігі айнала ортаға таралады,
ал қалған бөлігі газды ысытуға жұмсалады. Мұндай сығу процесін политропты
деп атайды.
Поршенді компрессорлар жұмыс істеу принципіне байланысты бір және екі
әрекетті, ал сығу сатысының санына қарай бірсатылы және көпсатылы болып
бөлінеді. Бірсатылы компрессорларда газ соңғы қысымға дейін параллель
жұмыс істейтін бір немесе бірнеше цилиндрде сығылады. Бірсатылы
горизонтальды жай әрекетті компрессордың құрылысы поршеньді насостың
құрылысына ұқсас. Поршень цилиндр ішінде шатун және кривошип арқылы
жалғанған. Кривошиптың білігіне маховик орнатылған. Цилиндр бір жағынан
қақпақпен жабылған, қақпаққа сору клапоны және айдау клапоны жайғасқан.
Поршеннің солдан оңға қарай жылжығанда цилиндр қақпағымен поршень
арасындағы кеңістік кеңейіп, вакуум пайда болады. Осының нәтижесінен сору
клапоны ашылады және газ цилиндрге сорыла бастайды. Поршеннің кері оңнан
сола қарай қозғалысында сору клапоны жабылып, ал цилиндрдегі газ поршенмен
қысымның соңғы мәніне дейін сығылады, сосын айдау клапоны ашылып, сығылған
газ айдау құбырына беріледі. Бірсатылы екі әрекетті компрессорларда газ
цилиндрде поршеннің екі жағымен кезек-кезек сығылады. Поршеннің бір рет
оңға және солға сығылғанда газ екі рет сорылып, екі рет айдалады.
Цилиндрде екі сору және екі айдау клапондары бар. Мұндай компрессорлардың
құрылысы күрделілеу болғанымен, олардың өнімділігі жай әрекетті
компрессорларға қарағанда екі есе көп болады. Газ сығылғанда оның
температурасы көбейеді, сондықтан оның температурасын төмендету үшін,
цилиндр қабырғасындағы арнайы жейде арқылы үздіксіз суытушы су жіберіледі.
Компрессордың өнімділігін арттыру үшін жай және екі әрекетті көпцилиндрлі
компрессорлар қолданылады.
Роторлы компрессорлар және газ үрлегіштер. Пластиналы компрессорлар.
Компрессордың корпусының ішіне эксцентрлі ротор орналасқан. Компрессор
жұмыс істегенде оның қабырғалары қызып кетпеу үшін сыртында суытатын су
берілетін жейдесі болады. Ротордың радиалдық ойықтарындағы пластиналар
ротор айналғанда ортадан тепкіш күш әсерінен ойықтардан еркін шығуы үшін
корпус пен ротор арасындағы орақ тәрізді кеңістікті бірнеше камераларға
бөледі. Камералардың көлемі корпустық вертикаль осінен оңға қарай
көбейеді, ал солға қарай пластиналар ойықтарына кіре бастаған кезде
азаяды. Осының салдарынан газ құбыр арқылы сорылып, сосын сығылып, айдау
құбырына беріледі. Пластиналы роторлы компрессорлар бір және екі сатылы
болып жасалынады. Бір сатылы комперссорларда абсолюттік сығу қысымы
(2,5÷4) 105Па (2,5÷4 атм), ал екі сатылы компрессорларда (8÷15)105Па (8÷15
атм) болады.
Роторлы компрессорлардың поршеньді компрессорға қарағанда төмендегі
артықшылықтары мынада: 1) өлшемдері (размерлері) және салмағы кіші және аз
орын иеленеді; 2) құрылымы қарапайым, детальдар саны кем және арзан; 3)
кривошиті-шатунды механизмі жоқ.
Кемшіліктері: 1) ПӘК төмен; 2) сығу қысымы аздау.
Сақиналы роторлы компрессорлар. Корпус ішіне эксцентрлі қалақшалы ротор
орналасқан компрессорды жұмысқа қосудан бұрын оның корпусының жартысына
дейін сұйық құйылады. Ротор айналғанда су корпустың қабырғаларына шашырап,
корпус пен ротор арасында айналмалы су сақинасы пайда болады. Ротордың
эксцентрлігіне байланысты, сумен толтырылған кеңістік ротор қалақшаларымен
әртүрлі көлемді қуысқа бөлінеді. Ротор айналғанда көлемі үлкейетін
қуыстағы тесік арқылы газ сорылып, көлемі азаятын қуыстарды сығылып тесік
арқылы айдау құбырына беріледі. Бу компрессорда су сақиналы поршень
міндетін атқарады, содықтан мұндай компрессорды сұйық поршеньді деп
атайды. Сұйық поршеньді компрессор газ күйіндегі хлорды тасымалдағанда
қолданылады. Мұндай компрессор корпусы эллипс пішінді болып, оған күкірт
қышқылы құйылады. Ротор мен корпус центрлес болады. Су сақиналы роторлы
компрессорды өте аз қысым алынаты болғандықтан вакуум-насос ретінде
қолданылады. Газ үрлегіштер. Корпус ішінде екі параллель биікте екі
барабан немесе поршень айналады. Бұлардың біреуі электр қозғалтқыш
жәрдемінде айналып, ал екіншісі тісті беріліс арқылы байланысқан.
Барабандар бір-біпіне қарама-қарсы бағытта айналады. Барабандар бір-біріне
және корпусқа нығыз тақалып айналғанда бір-біріне бөлек камера пайда
болады. Бұл камераның біреуінен газ сорылып, ал екіншісінен газ сығылады.
Газ үрлегіштердің өнімділігі 2÷800 м3мин.
Ортадан тепкіш компрессорлар. Ортадан тепкіш компрессорлар желдеткіштер,
турбоүрлегіштер және турбокомпрессорлар болып бөлінеді. Желдеткіштер.
Ортадан тепкіш желдеткіштер шартты түрде үш топқа бөлінеді:
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=103÷3·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па÷104Па)
1) Төмен қысымды (Р103Па)
2) Орта қысымды (Р=103÷3·103Па)
3) Жоғары қысымды (Р3·103Па÷104Па)
Спираль тәрізді корпустың ішінде көп қалақшасы бар жұмысшы доңғалақ
айналады. Газжелдеткіштің өсу бойынша сору құбыры арқылы сорылып, айдау
құбыры арқылы беріледі. Желдеткіштер пішіні, корпусының, жұмысы
доңғалағының, қалақшаның размерлерін гидравликалық шығын аз болатындай
етіп таңдау керек.
Турбокомпрессорлар. Жоғары сығу дәрежесін алу үшін турбокомпрессорлар
қолданылады. Айдау қысымының үлкен болуына байланысты турбокомпрессорларда
жұмысшы доңғалақтарының саны көп болады және олардың диаметрі мен ені
жоғары қысымды сатыға қарай азаяды. Турбокомпрессорлардың жұмысшы
доңғалағының айналу жылдамдығы 240÷270 мс, ал айдау қысымы – 2,5÷3·106Па
(25-30 атм) дейін болады. Сығу дәрежесінің жоғары болуына, яғни газдың
температурасының көбеюіне байланысты турбокомпрессорларды газды суыту
қажет болады.

Газды суыту үшін корпусқа орнатылған арнаулы каналдар арқылы су
жіберіледі немесе сатылар арасынан суытқыштар орнатылады. Осьтік
желдеткіштер. Цилиндрлі құбырдың қысқа бөлігінде корпус ішіне жұмысшы
доңғалақ орналасқан. Жұмысшы доңғалақтың қалақшалары винтті бет бойынша
иілген пропеллер болады және желдеткіш рамаға бекітіледі. Жұмысшы
доңғалағы айналғанда газ қалақшалар арқылы осі бойынша сорылып, беріледі.
Газ ағынына желдеткіштің кедергісінің аздығына байланысты осьтік
желдеткіштің ПӘК ортадан тепкіш желдеткіштерге қарағанда көп болады, бірақ
тегеуріні 3-4 есе аз болады. Сондықтан осьтік желдеткіштер көп көлемді
газды тасымалдау үшін қолданылады. Компрессорлы машиналарды талдау. Химия
өндірісінде поршеньді және ортадан тепкіш насостар кеңінен қолданылады.
Турбокомпрессорлар мен турбоүрлегіштер ықшамды және қарапайым, сонымен
бірге олар майланбаған таза газ береді. Олардын ПӘК-і поршеньділерге
қарағанда төмен болғанымен капиталды және пайдалану шығындары аз
болғандықтан, 6000 м3сағ және одан көп өнімділікте қолдану экономикасы
тиімді, сондықтан турбокомпрессорлар қысымы 30 атм. дейін 10000÷200000
м3сағ мөлшері газдар беруде қолданылады. Өнімділігі аз (10000 м3сағ
дейін) жоғары қысымды (1000 атм. дейін) поршеньді компрессорлар
қолданылады. Осьтік компрессорлар ықшамды және ПӘК жоғары. Олардың 80000
м3сағ өнімділікте және 6 атм. дейін қысымда қолданылады.

Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Компрессорлық стансалар бір немесе бірнеше компрессорлық цехтардан
құралады, олар газ айдаушы агрегаттарды, шаң ұстағыштарды немесе сүзгі-
сепараторларды және газды ауамен салқындату аппараттарын пайдаланып табиғи
газы тазартуды, сығуды, және оны салқындатуды жүргізеді.
Компрессорлық стансаларда әртүрлі типтегі газ айдаушы агрегаттар (ГПА)
қолданылады: электр жетекті, газ турбиналы, газ поршенді, газмоторкомпрес-
сорлы.
Компрессорлық стансаның негізгі технологиялық жабдықтарының қалыпты
жұмысы арқасында газды тасымалдау көрсеткіштері артады.

Сурет 1.1. Компрессорлық стансаның негізгі жабдықтарының құрылымдық
схемасы

Сурет 1.1- те 3 газ айдаушы агрегаттардан құралатын компрессорлық
стансалардың негізгі жабдықтары көрсетілген.
Негізгі жабдықтардың құрамы:
1- магистральды газ құбырына КС жалғау түйіні;
2- магистральды газ құбырын тазарту қондырғыларын іске қосу және
қабылдау камералары;
3- технологиялық газды тазарту қондырғысы, шаң ұстағыштардан және фильтр-
сепараторлардан құралады;
4- технологиялық газды салқындату қондырғысы;
5- газ айдаушы агрегаттар;
6- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштер;
7- агрегаттарды жалғаушы технологиялық құбыр өткізгіштердің ілмекті
арматурасы;
8- жібер және отын газдарын дайындау қондырғысы;
9- импульсты газ дайындау қондырғысы;
10- әртүрлі қосымша жабдықтар;
11- энергетикалық жабдықтар;
12- басты басқару және телемеханикалық жүйе щиттері;
13- КС жалғанатын технологиялық құбыр өткізгіштердің электрохимия-лық
қорғаныс жабдықтары.

Желілік компрессорлық стансалар

Магистральды газ құбырларының желілік бөліктерінде бірнеше компрессорлық
стансалар орналастырылады, олар бірнеше компрессорық цехтардан тұрады.
Газ айдаушы агрегаттар табиғи газды айдаушылардан және қозғалтқыштардан
құралады. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында орналасады. Олар машина
залы және айдағыш галериясы деп аталады.

Дожимды компрессорлық стансалар

Газды қоймаға айдау газ айдаушы агрегаттардың көмегімен жүргізіледі,
олар келетін магистральды құбырлардағы газдың кіріс қысымын жер асты қабат
қысымына дейін жоғарлатуы тиіс. Агрегаттар компрессорлық цех ғимаратында
орналасады, олар газды айдау технологиялық циклының барлығын орындайды,
яғни газды тазартуды, сығуды және салқындатуды.

1 суретте Неваның машина жасау зауытының ГТ-700-5 түрінің 5000 кВт
қуатты газ турбиналы қондырғысының, бойлык кесіндісі көрсетілген.
Турбина алдындағы газ температурасы 700°С, еркін турбинаның айналу
жиілігі 5500 мин-1. Газды турбина қос білікті, бір цилиндірлі, бір жалпы
құрамды роторлы, өсті сығымдаушы, жоғарғы қысымды турбиналы және еркін
турбиналы, жеке роторлы болып бөлінеді, олардың жұмыс істеу процессі,
табиғи газбен атқарылады.
Турбина корпусы 12, төменгі ілгеріленген болаттан құйылған, бір
горизонталды және бір тік ажыратылғышты болады. Турбиналардың корпусының
тікелей ыстық газдармен шектеспеуінен арзан материалдардан жасау
мүмкіндігі. Корпус, газдардан - ішкі болатты қоспамен 10 және соңғы және
корпус аралығын изоляциялы қабатпен 8 бөлінген.
Бағыттаушы қалақшаны бекітуге арналған жеңілдетіліп кесілген
обоймаларды 11, сығымдаушы турбина үшін, аустенитті болат және еркін
турбина үшін, перлитті болаттар қолдану қарастырылған. Газды патрубок 24
арқылы, корпустың төменгі жартысына енгізілуімен іске асырылады, ал
пайдаланылған газдың жағуы, екіге бөлінген, өсті патрубок 14 арқылы
жүреді. Лабиринтті нығыздағыштан 23, газдың ағуын кемітуде және ротордың
қораптан шығар жеріне ауа жеткізіледі.

Роторға орнатылған қалақшаның 21 арқасында, лабиринттен шығарында,
сонымен қатар, ауалы затвор пайда болады.
Жоғарғы қысымды турбина қосвенецті дөңгелектен 9, ол, сығымдағыш
роторына 25, консолды бекітіліп, он радиалды штифтамен 22, ыстық түрінде
отырғызылған. Төменгі қысымды турбина (еркін) - бір венецті дөңгелектен
13 тұрады, бекітілуі 22 ұқсас. Еркін турбинаның білігінде, арнаулы
барабан қарастырылған 14, ол, ротордың динамикалық тұрақсыздығын
теңдестіруге арналған. Қалақша құйрығы мен диска жотасы, ағыншалы ауалы
салқындатқышы бар. Салқындатқыш ауа, сығымдағыштан, жалпы шығынының 1,5%
мөлшерінде беріледі. Еркін турбинаның білігі, екі подшипникте орналасқан,
оның біреуі 16 берік тіреуішті. Әрбір қос ротор, білік айналдырушы
құрылғымен 2 жабдықталған. Қос біліктердің жылдамдығын реттеуін,
гидродинамикалық реттеу жүйесімен орындалады. Майдың реттеу жүйесіне
берілуін, негізінен, майжүргізгіш сұйық сорғыш 1 (білігіндегі ТЖҚ) және
сұйық сорғыш 17 атқарады (ТТҚ жағынан). (ТЖҚ - турбина жоғарғы қысымды;
ТТҚ - турбина төменгі қысымыды).
Қозғалтқышты оталдыру үшін, турбодетанатор қолданылады. Бұл, қосымша
турбина - турбина негізінің білігімен, тісті берілісімен жалғасқан, онда,
оны жағуға дейінгі ГТҚ (газ турбиналы қондырғы) жүргізу кезіндегі, табиғи
газдың кеңеюі.
1 суретте көрсетілген, өсті компрессордың барабанды 6 типі, 11
сатыдан тұрады. Оның, ағынды бөлігінде бірқатар кіруінде, бағыттаушы
қалақшасы 30, бірінші сатысының алдында орналасқан және соңғы сатысында
бір қатар түзетуші қалақша 29 бар. Бағыттаушы қалақшасын, корпустың
сақиналы Т түріндегі пішінді, ойықшасына (паз) бекітеді. Жұмысшы
қалақшасы тісті, құйрықты бекіткіші бар, оның, нығыздалуы 27 тарақшалымен
орындалады.
Сығымдағыштың шойынды корпусының 5, жоғарғы жағына сорушы патрубка 4
орналасқан, айдамалаушы патрубоктың 28 төменгі жартысына орналасып, айрық
түрінде орындалған.
Компрессор гидравликалық машина сорғы қозғалтқыштан алған механикалык
энергияны сығылған газдың потенциалдық энергиясына және жылуға
түрлендіреді; ең көп тараған түрі — – ауаны, газдарды, буды тиісті
қысымға дейін сығатын машина. Бұл поршеньді Компрессор цилиндрлерінің
орналасуына қарай тік, көлденең және В тәрізді компрессорлар болып
келеді. Өндірісте қолданылып жүрген Компрессор өнімділігі 500 м3мин.
дейін, ал туындататын қысымы 5 Мпа-ға дейін. Қосарлы іс- әрекетті
компрессорларда газ поршеньнің екі жағынан да сығылады. Қысымды 6-8 есе
арттыру үшін көп сатылы поршеньді компрессорлар қолданылады. Оларда газ
бірнеше цилиндрде сығылады. Компрессорлардың цилиндрлері мен сатылар
аралығында газ біршама салқындап үлгереді, сондыктан компрессорларды
жетектеуге энергия шығыны азаяды да, майлау майының тұтанып кетпеу
қауіпсіздігі камтамасыз етіледі. Газдар химиялық белсенді болса,
диафрагмалы компрессорлар (қараңыз [1]) колданылады, оларда поршень
міндетін майлауды қажет етпейтін иілгіш диафрагма (мембрана) атқарады.
Қысым 0,8 Мпа-ға дейін болса, құрылымы қарапайым, өлшемі шағын тілімшелі
ротациялық (қараңыз [2]) компрессорлар, көп көлемде газ алу үшін орта
тепкіш компрессорлар (немесе турбокомпроцессорлар) қолданылады. Осьтік
компрессорлар жоғары өнімді әрі тиімді. Сонымен қатар мұндай
компрессорлар көп сатылы болып келеді, өйткені бір сатыдағы қысымның
артуы 1,2—1,3- тен аспайды. Осьтік компрессорлар ортатепкіш құрамалы
компрессорлардың бірінші сатылысы ретінде де саналады

1.2 Газ тасымалдау компрессор стансаларында бақыланатын,

реттелетін және сигналданатын параметрлерді таңдау

Компрессорлық стансадағы технологиялық жабдықтар жұмыс процесінде, ГПА
жұмыс мүмкіндігін, оның жағдайы мен режимін анықтайтын әртүрлі параметрлер-
ді бақылауды қажет етеді.
Өлшеу аспабының шкаласы бойынша көрсеткішін анықтау, өзі жазушы немесе
цифр басып шығарушы қондырғылар лентасына параметрлерді тіркеу, электрлік
немесе пневматикалық сигналдар беру түрінде бақыланатын параметрлер туралы
ақпарат алынады. Сонымен қатар, ГПА технологиялық қорғанысы электрлік,
пневматикалық немесе гидравликалық дискретті сигналдар түрінде жарық және
дыбыс дабылқаққыштарымен жүзеге асырылады.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматты бақылау және дабылқағу
параметрлерінің түрлері төмендегі кестеде көрсеттілген:
Кесте 1.1. Газ турбиналы газ айдаушы агрегаттарда бақыланатын парметрлер

Бақыланатын параметр Бақылау Ақпаратты пайдалану
нүктесініңорны
саны
Дабылқағу Көрсеу
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы қысым 2 - ББЩ, ДП
КС
Айдағыш ішіндегі газ қысымы 1 ББЩ ББЩ
Газ-газ (айдағыш ішіндегі газ- 1 ББЩ -
магистраль-дағы газ) қысым құламасы
Айдағыштың кірісі мен шығысындағы газ 2 ББЩ -
температурасы
Айдағыштың көлмедік өнімділігі 1 ББЩ ББЩ
Айдағыш роторының осьтік ығысуы 1 ББЩ ББЩ
Подшипник дірілі 6 ББЩ ББЩ
Подшипник температурасы 12 ББЩ ББЩ
Басты май- сораптан кейінгі май қысымы ББЩ ББЩ
Айдағыш подшипниктерін майлау май қысымы 2 ББЩ ББЩ
Турбина подшипниктерін майлау май қысымы 2 ББЩ ББЩ
Тығыздағыштағы май қысымы 1 - ББЩ
Газ-май (айдағыш ішіндегі газ- 1 ББЩ ББЩ
тығыздағыш-тағы май) қысым құламасы
Қалтқылы камера сүзгісіндегі қысым құламасы 1 - ББЩ
Май багындағы май деңгейі 2 ББЩ ББЩ
Май багындағы май температурасы 1 ББЩ ББЩ
Аккумулятордағы май деңгейі 1 ББЩ ББЩ
Майды салқындатқыштан кейінгі және оған 6 - ББЩ
дейінгі май температурасы
Компрессор осі алдындағы сиретілулер 1 ББЩ ББЩ

Кесте 1.1 жалғасы
Бақыланатын параметр Бақылау Ақпаратты пайдалану
нүктесініңорны
саны
Дабылқағу Көрсеу
Отын газының қысымы 1 ББЩ ББЩ
Іске қосу газының қысымы 1 ББЩ ББЩ
Іске қосу газының шығыны мен көлемі 1 - ББЩ
Отын газының шығыны мен көлемі 1 - ББЩ
Төменгі қысым турбина (ТНД) білігінің айналу 1 ББЩ ББЩ
жиелігі
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) білігінің айналу 1 ББЩ ББЩ
жиелігі
Жоғарғы қысым турбина (ТВД) алдындағы газ 1 ББЩ ББЩ
температурасы
Компрессор осі алдындағы газ температурасы 1 ББЩ ББЩ
ТНД кейінгі өнімнің жану температурасы 1 ББЩ ББЩ
ТВД кейінгі өнімнің жану температурасы 1 ББЩ ББЩ
Регенатор алдындағы ауа температурасы 4 ББЩ ББЩ
Жану камерасында жалынынң болуы 1 ББЩ -
ТВД алдында өнімнің жану қысымы 1 ББЩ ББЩ
Компрессор осінен кейінгі ауа қысымы 1 ББЩ -
Айдағыш потрубкасындағы ауа қысымы 1 ББЩ -
ГПА дамытатын қуат 1 - ББЩ
Газ айдаушы агрегаттардың ПӘК 1 - ББЩ
ГПА жеке механизмдерінің жағдайы - ББЩ -
ГПА жағдайы 3 ББЩ -

ГПА- газ айдаушы агрегаттар; ДП КС- компрессорлық стансаның диспетчерлік
пункты; ББЩ- басты басқару щиті

ІІ Арнайы бөлім
2.1 Газ тасымалдау компрессор стансаларын автоматтандырудың
функциональды схемасы

Газ турбиналы қондырғыларда бақылау және сигналдау бірнеше
параметрлермен жүзеге асырылады (100- ден астам). Олардың ең негізгілеріне
қауіпті- ескерту қорғаныс және сигналдау жүйелері жатады. Оларға мыналар
жатады: майлау қысымы, айдағыш қабатындағы газ бен майды сығу арасындағы
қысым түсуі, подшипниктер температурасы, ротордың осьтік ығысуы, отын
газдарының қысымы, жану өнімдерінің температурасы, агрегат
подшипниктерінің дірілі, ротордың айналу жиелігі, шекті қорғаныстағы май
қысымы, шамшырақ сөнген кезде агрегаттарды тоқтату және т.б.
Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функциональды схемасы сурет 1.2-
де көрсетілген. Майлау қысымы бойынша қорғаныс 1 (PISA) келтірілген шама-
лардан турбинаны немесе айдағышты майлау жүйесіндегі қысым төмендеген
кезде агрегат жұмысын тоқтатады. Қысым электр контактылы манометрмен
өлшенеді, олардың контактылары май қысымы түскен кезде қауіпті май қысым
релесін іске қосады. Газ бен майды сығымдағыш арасындағы қысым құлауы
бойынша қорғаныс РДД-1М релесі (поз 2 б PdT, 2в PdIS) көмегімен жүзеге
асырылады.
Оның контактысын қауіпті қысым құламасы тізбегіне қосады. Шамшырақтың
сөнуінен қорғаныс фотореле(поз. 3 а ВЕ, поз 3б, 3в BS) көмегі-мен жүзеге
асырылады. Олардың барлығының жұмыс істеу принципі төмендегідей.
Шамшырақтың болуы жарық сезгіш элементтің көмегімен бақыланады, мысалы
фоторезистормен, фотодиодпен және фототранзистормен. Осы элементтерден
алынған сигнал бөлгіш конденсаторлардың көмегімен айнымалы құраушы
бөлінеді, ол жану камерасындағы жалынның жарықтылығының тербелуінен
түзіледі. Мұндай қосылу схемасы, оны КС ыстық қабырғасына шағылысуына
сезбейтігін қамтамасыз етеді және бұл жағдай шамшырақ сөнгеннен кейін де
сақталады.
Фотореле датчиктері КС көрінетін терезелерінде орналастырылады, яғни
камера корпусы мен датчик арасындағы арақашықтық 100 мм кем емес. Бұл
жағдай шамшырақтың тура шағылысуынан сезгіш элементтің қызып кетуін
болдырмады. Сонымен қатар фотодатчик корпусы сумен салқындатылады. Қазіргі
кезде Шамшырақ, Жалын және т.б. осындай қондырғылар қолданылуда.
Өнімнің жану температурасынан қорғаныс (поз 4 а TE, поз 4 в, 4 г TIRS)
термопара көмегімен жүзеге асырылады, олар мүмкіндігінше бірнеше нүктеде
КС қашықта орналастырылады және сигналды алу үшін параллель жалғанады.
Екінші ретті аспап ретінде КСП сериялы электронды потенциометрлер
қолданылады.
Подшипник температурасы бойынша қорғаныс (поз. 5а TE, поз. 5б, 5 в TIRS)
кіші габаритті платиналы кедергі термометрлерінің көмегімен жүзеге
асырылады, олар тірек подшипниктерінің вкладышында орналасқан (2
датчиктен) және колодкаларда (4 датчиктен) орналасқан. Терморезисторлар
(әрбір жұптан бір-бірден) КСМ сериялы электронды көпірге жалғанады, олар
подшипник температурасын өлшейді және тіркейді, сонымен қатар рұқсат
етілген температурадан жоғары болған кезде ескерту және қауіпті сигнал
береді. Әрбір жұптан екінші терморезистор орталықтан бақылау жүйесінде
қолданылады.

Сурет 1.2. Газ айдаушы агрегаттарды автоматтандыру функциональды схемасы

Агрегатты дірілден қорғау (поз 6 а SE, поз 6 б, 6 в, 6г SISA)
датчиктерінң көмегімен жүзеге асырылады, олар подшипник қақпақтарында
орналасады. Бұл кезде екі бағытта діріл өлшенеді, агрегат осіне
перпендикуляр: вертикаль және көлденең бағыттарда. Қазіргі кезде діріл
түрлендіргіштері кеңінен қолданыла бастады, олардың жұмысы пьезоэлектрлік
эффектіге негізделген (АВКС аппаратуралары), сонымен қатар контактысыз
беткі ток түрлендіргішері қолданылады (Виза аппаратурасы).
Остік ығысунан қорғаныс (поз.7, 8 PISA) ОК, ТНД және айдағыш
біліктерінде остік ығысу гидравликалық реле көмегімен жүзеге асады.
Сонымен қатар бет ток сигнализаторлары остік ығысуды бақылау үшін
қолданылады.
Отын газдарының қысымы бойынша қорғаныс (поз. 9 б, 9в PISA)
электрконтактылы манометр көмегімен жүзеге асырылдаы. Жұмыс істеп тұрған
агрегатта отын газының қысымы төмендегеннен кейін ЭКМ контактылы
ажыратылып, газ қысымының қауіпті релесі іске қосылады.
Рұқсат етілметін диапазондағы айналу жиелігінде жұмыс істеуден қорғаныс
(поз.10а SE, поз. 10б, в SISA) 2 мин кейін ескерту сигналын және ТВД
білігінің айналу жиелігі 2500- 4200 айнмин тең болған кезде әрбір 5 мин
сайын авариялық сигнал түзуді қарастырады.

2.2 Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы

Компрессорлық қондырғы сығылған ауаны алуға және оны тұтынушыға беруге
арналған.
Компрессорлық қондырғы мына шамалармен сипатталады:
1) ортаның қысымымен, кссм2 немесе атм. өлшенетін;
2) компрессор өнімділігімен, м3мин немесе м3сағат;
3) қозғалтқыш қуатымен, кВт.
Осы қондырғының жұмысымен танысу үшін төмендегі электрлік схеманы
қарастырайық (сурет 1.3). Бұл схемада үш фазалы ток көзінің А,В,С-
фазалары, N- нейтралы, М- қозғалтқыш; РВ1- іске қосылу релесі, РП1, РП2-
аралық релесі, К1- контактор көрсетілген; ТР1- трансформатор, Л1- іске
қосылу шамы, С- конденсатор, ЭКМ- электр- контактылы манометр көрсетілген.

Сурет 1.3. Компрессорлық қондырғының электрлік схемасы.

Компрессор қондырғысын іске қосу үшін Қосу кнопкасын басамыз, бұл
кезде РВ1 релесі іске қосылады және ол өзінің РВ1.1 блок контактысын іліп
әкетіп өзінің РВ1.2 блок контактысын тұйықтайды. Л1 шама жанады және
қалыпты жабық блок контактысы ЭКМ арқылы РП1 аралық реле іске қосылады.
РП1 релесі қосыла отырып К1 контактор тізбегіндегі өз контактысын
тұйықтайды. К1 контакторы іске қосыла отырып өзінің К1.2 блок контактысы
көмегімен ілгіш болып тұрады. Компрессор қозғалтқышы іске қосылады. Жүйеде
қысым түзіледі. ЭКМ манометрінде контактылар минимальды және максимальды
қысым мәндеріне қойылады.

Сурет 1.4. Электр контактылы манометр

Қысымның төменгі мәніне жеткен кезде РП1 аралық релесі ажыратылады,
бірақ қозғалтқыш өзінің К1.2. блок контактысы арқасында ажырамайды.
ЭКМ- да қысым жоғарғы деңгейге жеткен кезде қалыпты ашық контакт
тұйықталады, бұл кезде РП2 аралық релесі іске қосылады және өзінің блок
контактысы арқылы контактор К1 ажыратады. Компрессор ажыратылады.
Жүйеде қысым минимальды шамаға дейін түскен кезде қайтадан РП1 релесі
іске қосылады, ол К1 контакторын қосады және компрессор іске қосылады.
Компрессор жүйеде қысымды максимальды шамаға дейін жеткізеді.
Компрессорлық қондырғысы ажырату үшін тоқтату кнопкасын басамыз. Бұл
кезде РВ1 релесі ажыратылады және өзінің блок контактыларымен Л1, РП1, К1
ажыратады. Компрессорлық қондырғы ажыратылған.

III ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
3.1 Тарылту құрылғысының көмегімен шығынды есептеу
Есеп нұсқасы №44
Диафрагма қондырылған құбыр өткізгішпен өтетін судың шығынын
анықтау.
Кесте 3.1.1. Шығынды өлшеу жүйесінің сипаттамалары мен
бастапқы шамалары және өлшеу нәтижелері
Параметрдің аталуы және өлшемі БелгіленуіШамасы
Құбыр өткізгіш диаметрі, 20°С кезіндегі, мм D20 410
Диафрагма саңылауының диаметрі, 20°С кезіндегі, d20 280
мм
Диафрагма алдындағы судың (абсолютті) қысымы, МПар 4,4
Судың температурасы 0C t 96
Диафрагмадағы қысым құламасы, кПа 76
Диафрагма типі - бұрыштық
жинақтауыш
Құбыр өткізгіш материалы - Болат 35
Құбыр өткізгіштің ішкі бетінің жағдайы - Тот басқан
Диафрагманы тексеріс аралық интервалы 2
Диафрагма материалы - 15X1М1Ф
Диафрагма алды жергілікті кедергісі - Ысырма
Диафрагма алды құбыр өткізгіштің түзу сызықты L1 4,6
участок ұзындығы, м
Құбыр өткізгіш осінің салыстырмалы диафрагма ех 2,7
осіне ығысуы, мм
Диафрагма дискасының қалыңдығы, мм ЕД 6,6
Диафрагма алды құбыр участкасындағы қосымша һ 4,6
құбырдың шығу биіктігі, мм

Тарылту қондырғылардағы қысымның түсу шамасы бойынша шығын тәжірибеде
былайшы анықталады:
Берілген құбыр өткізгіш материалының маркасына байланысты. Болат 35.
Сонда ае=10,2, be=10,4, ce=5,6
Тарылту құрылғысының материалына байланысты. 15X1М1Ф
ае=10,4, be=8,1, ce=4,4
мұндағы ае, be, ce – cәйкесінше температура диапазонындағы тұрақты коэффи-
циенттер, кестеде көрсетілген [2. 23 бет 2.1. кесте].
1. Температураның кең диапазоны үшін әртүрлі материалдардың γ сызықты
ұлғаюының температуралық коэффициент мәні 10 % қателікпен мына формуламен
есептелуі мүмкін:
γ =10−6,
(1.1)
Құбырөткізгіш үшін:
γ D =10−6=0,0000111
Диафрагма үшін:
γ d =10−6= 0,0000111
2. Жұмыс жағдайындағы құбыр өткізгіштің және тарылтылған қондырғының
диаметрлері анықталады (жұмыс ортасының t температурасы кезіндегі):
D = D20 [1+ γ(t − 20)];
(1.2)
D = 410 [1+ 0,0000111(96 − 20)]= 410,34 мм

d = d20 [1+ γ(t − 20)].
(1.3)
d = 280 [1+ 0,0000111(96 − 20)]=280,23
мм
мұндағы γ – тарылтылған қондырғыдағы және құбыр өткізгіштегі материалдың
сызықты ұлғаю коэффициенті;
D20, d20 – 20 °С температура кезіндегі құбырдың және тарылтылған қондырғы
саңлауының диаметрлері.
3. β- диафрагма саңылауының салыстырмалы диаметрі мына формуламен
анықталады: β = .
β = = 0,68
4. Жұмыс жағдайындағы судың тығыздығы ρ, кгм3 [2. 73 бет П.7 кесте]
кестеден алынады: ρ= 963,6 кгм3
4. Е- кіріс жылдамдық коэффициенті мына формуламен анықталады:

= 1,1279
5. С = С∞ кезіндегі массалық шығын мына формуламен анықталады:
, (1.4)
мұндағы ρ– жұмыс жағдайындағы ортаның тығыздығы; Рейнольдса саны
Re → ∞ кезіндегі С∞- ағу коэффициенті.
Диафрагма үшін С∞ мына формуламен анықталады:
(1.5)
Мұндағы L1 = l1D – диафрагма кірісінен диафрагма алдындағы қысымды жинау
үшін қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының
диаметріне қатынастары;
L2 = l2D – диафрагма шығысынан диафрагмадан кейін қысымды жинау үшін
қажетті саңылау осіне дейінгі арақашықтықтардың өлшеу құбырының
диаметріне қатынастары. Бұл шамалар төмендегі кестеден алынады.

Кесте 3.1.2 Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға
дейінгі салыстырмалы арақашықтықтардың шамалары
Жинақтау Бұрыштық Үш радиусты Фланцты
тәсілдері
L1 0 1 25,4D
L2 0 0,47 25,4D
Ескерту. D диаметр шамасы миллиметрмен өрнектелуі қажет.

Қысымды жинақтаға қажетті саңылаулардан диафрагмаға дейінгі салыстырмалы
арақашықтықтардың шамалары бұрыштық болғандықтан L1= L2=0 тең.
Диафрагма үшін С∞

6. Құбыр өткізгіштің эквивалентті кедір-бұдырлылығы Rш, мм берілген
тапсырмадағы құбырдың жағдайына байланысты [2. 25 бет 2.4. кесте]
кестеден алынады. Болат тот басқан болғандықтан Rш 0,3

(1.6)

7.Рейнольдса санына түзету шамасы (1.7) бойынша ARe = 0,5 тең деп
қабылдана-
ды.
ARe = 0,5
(1.7)
8. Өлшеу құбыр қабырғасының кедір-бұдырлылыққа Kш әсерін түзету келесі
жолмен анықталады:

(1.8)
= 1,0064
9. Өлшеу құбырының кедір-бұдырлылыққа түзетуі есепке алынбайды, егер мына
шарттар орындалса:
Стандартты диафрагма үшін:

(1.9)
Бұл жағдайда Kш = 1.
(1.10)
10. (1.4) формуладағы Kп диафрагма саңылауының кіріс пұшпағының
топтасуына түзету енгізу, d 125 мм болған кезде төмендегі формуламен
анықталады (d ≥ 125 мм кезінде Kп = 1 тең)

(1.12)
мұндағы – диафрагманың кіріс пұшпағының дөңгеленген радиусының
орташа тексеріс аралық интервалы, ол төмендегі формуламен өрнектеледі:
. (1.13)

мұнда rн – диафрагманың кіріс пұшпағының дөңгеленген радиусының бастапқы
мәні, өлшеу жолымен анықталады немесе τ = 0 кезінде 0,05 тең деп алу
қабыл-данған; τп.п – тексеріс аралық интервал, жыл.
= 0,9921
С = С∞ кезіндегі массалық шығын:
τп.п = 1 жыл болған кезде = 0,0292 + 0,85rн .
(1.14)
11. (1.4) ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.