Бастырмалатқыштың қысуындағы газдың қысымы
8
9
10
11
Aңдатпа
Берілген дипломдық жобада газ өнеркәсібі арқылы газды
тасымалдаудың оперативті басқару сұрақтары қарастырылады.
Магистральды газ құбыры арқылы газ тасымалдаудың оперативті
басқару оның сенімділігі және тиімді жақтары қарастырылған.
Технологиялық
бөлімде магистральды газ құбыры арқылы газ
тасымалдаудың оперативті түрде жұмыс жасайтын құрылғылардың,
тәртіптерінің барлық түрі қарастырылған және бұрынғы басқару және
бақылау практикасы қарастырылған.
Арнайы бөлімде магистарльды газ құбырының сызықты бөлігінің
ерекшеліктері мен қасиеттері, оның объект ретінде басқарылуы, негізгі
технологиялық операциялар, бұл жүйенің структурасы мен мәні. Қазіргі кезде
газ құбыры арқылы газды тасымалдауды оперативті түрде басқарудың
тиімділігі жөнінде ақпараттар қарастырылады.
Экономикалық бөлім басқару жүйесінің экономикалық тиімділігі мен
өтеу мерзімін енгізеді.
Жобада еңбек қорғаумен байланысты ұйымдастыру шараларымен
жұмысты атқарушы адамдарды және жұмыс орнын қауіпсіздендіру шаралары
қарастырылды.
Aннотация
В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы оперативного
управления транспортировки газа по трубопроводу.
Рассматриваются все его возможности и оптимальные стороны
применения линейной частью магистральных газопроводов в
промышленности.
В технологической части рассмотрены работа вспомогательных средств
автоматизации в автоматизированном режиме работы и рассмотрена ранее
существующая практика контроля и управления транспортировки газа по
трубопроводу.
Специальная часть содержит разделы: особенности линейной части
магистральных газопроводов и как объект управления, основные
технологические операции, структуру и значение системы. В данное время
транспортировка газа по трубопроводу работает в автоматическом режиме,
рассматривается его оптимальное управление и обеспечение информацией.
Экономическая часть дипломного проекта содержит расчеты
экономической эффективности и сроки окупаемости системы управления.
В проекте приведены организационные мероприятия и рассмотрены
безопасность рабочего состава и рабочего места.
12
Мазмұны
Кіріспе
Технологиялық бөлім
1.1 Магистральды газ құбырларының жалпы сипаттамасы
1.2 Компрессорлық станцияның мақсаты
1.3 ГӨА-ның электржетектерімен компрессорлық станцияларды
құрастыру
1.4 Магистральды газ құбырындағы электржетекті компрессорлық
станцияның технологиялық сұлбасы
1.5 ГӨА электржетектері
1.5.1 280-11-1 центрден тебетін электржетегі бар компрессорлық
қондырғы
1.5.2 Электрқозғалтқыштың айналу санын реттейтін қондырғы
1.5.3 Центрден тебетін бастырмалатқыш
1.6 Бастырмалатқыштардың сипатттамалық қисықтары
1.7 Әр түрлі сору жағдайлары үшін бастырмалатқыш сипаттамасының
өзгеруі
1.8 Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі
1.9 Режимді-технологиялық көрсеткіштерді есептеу
2 Арнайы бөлім
2.1 Қарымталаушы станция автоматты реттеу объектісі ретінде
2.2 Математикалық модельдеу
2.2.1 Газды тасымалдаудың математикалық моделінің қазіргі жағдайы
2.2.2 Газ құбырының математикалық моделі оптималды басқару
объектісі ретінде
13
8
10
10
10
12
12
13
13
15
15
16
19
22
26
33
33
36
37
37
2.2.3 Компремирлеуші қондырғының математикалық моделі
2.2.4 Компрессорлық станцияның математикалық моделі
2.3 Компрессорлық станцияның жұмыс режимдерінің тиімді
басқаруының автоматтандырылған жүйесін жасау
2.3.1 Тиімділенген есептер критерилері
2.3.2 Есептер мен олардың өзара байланыстылығының анализі
2.3.3 Математикалық модельдеу теорияларын қолдану
2.3.4 Компрессорлық станцияның жұмыс режимдерінде оптимизациялау
есебінің қойылуы (құрылуы)
2.3.5 Компрессорлық станция қасиеттерінің аналитикалық берілу
2.4 Газды тасымалдаудағы оптимизациялау есебін логика -
комбинаторлық әдіспен шешу
2.5 Электржетекті компрессорлық станция режимдерінің
оптимизациялау бағдарламасының блок - схемасы
2.6 Иммитациялы модельдеу
2.7 КС-ны автоматизациялау сұлбасының сипаттамасы
2.8 Автоматизацияның техникалық құралдарын таңдау
2.8.1 Жүйенің функционалды мүмкіндіктері
2.8.2 Жүйенің құрылу деңгейлері
3 Экономикалық бөлім
3.1 Магистральды газ құбырларының компрессорлық станцияларында
автоматтандырылған басқару жүйесін енгізудің экономикалық
негізделуі
3.2 Автоматты басқару жүйесін құру мен енгізуге кеткен шығындарды
есептеу
14
46
47
49
49
51
52
56
58
60
63
65
66
67
69
69
73
73
73
3.3 Қосымша эксплуатациялық шығындар
3.4 ТП АБЖ экономикалық эффектілігін есептеу
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі
4.1 Өрт қауіпсіздігі
4.1.1 Жеке қорғаныс құралдары
4.2 Жасанды жарықтандыруды ұйымдастыру
4.2.1 Жасанды жарықтандыруды есептеу
4.4 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөліміне қорытынды
Қорытынды
Қысқартылған сөздер
Пайдаланған әдебиет тізімі
15
75
76
78
78
78
79
79
83
84
85
86
Кіріспе
Қазақстан Республикасында газды табу,
тасымалдау, компремирлеу
технологиялық процестерін басқару жүйелерінің және құралдарының
қажеттілігін айқын және әрдайым қажетті фактор болып табылады. Жаңа
технологиялардың пайда болуына бәсекелік күрестен басқа даму және
жетілдіру әдістері мен құралдары, оларды нәтижелі басқару рыноктық
экономика талабына сай өндірісті автоматтандырудың өткір сұрағына
айналады.
Газ өнеркәсібі - Қазақстанның энергетика шаруашылығының ең
нәтижелі отын салаларының бірі болып табылады. Өнеркәсіп аудандарындағы
отынмен жабдықтау экономикасына және өндірістің дамуына әсерін тигізеді.
Газ өнеркәсібінің негізі болып кен орны комплексінен, газ
қоймаларынан, тұтыну объектілерінен, күрделі желімменен біріктірілген газ
құбырынан тұратын Газбен жабдықтау жүйесі (ГЖЖ) болып табылады. ГЖЖ-
нің ең капитал сиымды бөлігі, ол-газдың магистральды транспорт жүйесі. Бұл
жүйе күшті газ құбыры жүйесінен, жерасты қоймаларынан, газ тарату
пункттерңнен, компрессорлық станциялардың жиынтығынан тұрады. Газдың
магистральды транспорт жүйесі және ГЖЖ көбіне энергетиканың басқа үлкен
жүйелеріне ұқсамайды және өз бетімен үйрену мен зерттеу объектісі болып
табылады. ГЖЖ ортақ және спецификалық қасиеттерге ие, оларды оқып
үйрену тек қана қазіргі заманғы тиімді басқару теориясын қолдану негізінде
ғана мүмкін.
ГЖЖ тұтастығы және оның негізгі бөлімдері газдың магистральды
транспорт жүйесінің жасанды ішкі жүйелерге бөлінуіне қайшылық етпейді.
Мұндай бөлінулер тиімділеу проблемаларын шешуді жеңілдетеді, бұндай
жағдайда деңгейлік және объектілік шешімдерді құру принципін қолдануға
болады. Бірақ ішкі жүйелерді ерекшелеу мүмкін емес, бұл жағдайда бөлек
ішкі жүйелер бойынша бөлек табылған тиімді шешімдерді қоса отырып,
барлық жүйе бойынша глобальды тиімді шешім алуға болады.
ГЖЖ және үлкен басқару жүйелері үшін энергетикада ішкі жүйелерге
технологиялық, территориалдық және декомпозицияның уақытша қасиеті
сәйкес келеді.
Технологиялық принципке сүйене отырып ГЖЖ газды олжалау,
транспорттау, сақтау және қолдану деген ішкі жүйелерге бөлінеді. ГЖЖ-нің
ішкі жүйелерге бөлінуі аналогты бөлінуден біршама ерекшеленеді, өйткені
оның салалар жүйесі (электроэнергетикалық, газбен қамтамасыздандыру,
көмірмен қамтамасыздандыру және т.б.) технология бойынша мүлдем
ұқсамайды. ГЖЖ өз алдына иерархиялық деңгейде соғылған, бірақ бөлек
жұмыс істейтін ішкі жүйелерден тұратын бірыңғай комплекс.
Қазіргі заманда автоматты басқару жүйесінің мұнай, газ шығару
өндірісінде техникалық базасының өсу ерекшелігі иерархиялық деңгейлерге
таратылған біртексіз техникалық құралдардың бірыңғай комплекске бірігуі.
16
Бұл технологиялық процестермен басқару жүйесінің жұмыс істеуін және
ЭЕМ-нің таратылған жүйелерін ұйымдастыруды қамтамасыз етеді.
Осы фактілерге сүйене отырып, ТП автоматтандыру облысында, еңбекті
басқаруда және бүгінгі күндегі газ құбыры транспортын автоматтандыру
құралдарына талап қойылуына байланысты қайта құру және Біріктірілген
автоматты басқару жүйесін құру (БАБЖ) проблемалары туындайды.
БАБЖ-сін құру келесі объективті себептерге байланысты:
- рынокты экономиканың механизмдерін енгізу, сонымен қатар газ
транспорты төлемінің тарифті жүйеге өтуі, магистральды газ құбырларының
өзін-өзі қаржыландыруын және өз шығынын өзі өтеуін қамтамасыздандыру;
- моральды және физикалық ескірген АБЖ жабдықтарын, телемеханика
жүйелерін және жергілікті автоматиканы ауыстырумен келісілген осы күнгі
АБЖ-нің дамуының проблемалары;
- қайта құру мен автоматтандыру құралдарының дамуына қаржы
жұмсау тиімділігінің төмендігінен, АБЖ-нің техникалық және бағдарламалық
құралдарының даму проблемаларының типті шешімінің болмауына әкеп
соғады;
- құбырлардың
ескіруі, құбырлы транспорттың қауіпсіздігі мен
сенімділігіне қойылған талаптар деңгейінің қайта-қайта өсуі.
Газды транспорттау кәсіпорынның Автоматты басқару жүйесі (АБЖ)
бөлімдерінің бірі болып компрессорлық цехтердің (КЦ) жұмыс істеу
режимдерінің Автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) болып табылады. Ол АБЖ-ін
ендірудің бірінші этабында берілген параметрлерді қолдап және газды өңдеу
процесінің сапалылығын қамтамасыз етуде автономды түрде жұмыс істейді.
Бұндай жүйені құру қажеттілігі газды өңдеудің технологиялық
процесінің ерекшелігімен анықталады:
- компрессорлық цехтердің жұмыс істеу режимінің өзгеруі, тәуліктік
және сезондық газды тұтынудың бірыңғай емес болуы, газды өңдеу
параметрлерінің өзгеруі (құрамы, калориясының температурасы және т.б.),
көрші компрессорлық станциялардағы (КС) газды өңдеу агрегаттарының
(ГӨА) жіберілуі және тоқтауы, т.б.;
- берілген параметрлерді реттеу дәлдікті қолдауға жоғары талаптар
қояды, дәлдіктің өзгеруі газ құбырының учаскесінде өнімділіктің айтарлықтай
өзгеруіне әкеп соғады;
- белгілі бір агрегаттың жұмыс істеу режимінің белгілі арақатынасын
қолдау қажеттілігі энергияны минималды пайдалану критериін есепке алады.
КЦ-тің жұмыс істеу режиміне АРЖ-ін ендіру КЦ-тің режимдік
параметрлерін тұрақты бақылауға және жылдам ақпараттардың көлемін
төмендетуге мүмкіндік береді.
Газбен жабдықтау жүйесі міндеттерінің бірі болып тиімділеу
міндеттерінің құрылымы, параметрлері, басқарушы әсерлері есептеледі.
17
1 Технологиялық бөлім
1.1 Магистральды газ құбырларының жалпы сипаттамасы
Газ шығарудың тұрақты артуына байланысты өнімді жүргізу желісі
өседі.
Құбыр көлігінің негізгі тиімді нәтижелі қолдану факторлары болып газ
құбырын түгел автоматтандыру мүмкіндігі есептеледі.
Қазіргі таңда әлемдегі барлық елдерде континентаралық газ көлігінің
негізгі түрі болып құбырлық есептеледі. Газ құбыры көлігінің тез дамуының
себебі көліктің басқа түрімен (теміржолдық, өзендік, автомобильдік)
жеткізуге қарағанда, құбыр бойымен өңдеу тиімді. Осыған орай, газ құбыры
көлігі кейін де негізгі болып қалады деп есептеуге болады.
Шығару (газ кен орны) және өндіру (газ өңдейтін зауыт) ауданынан
тұтыну ауданына (қала, ауыл, өнеркәсіпті кәсіпорын, электр станциялары)
жеткізетін құбыр магистральды газ құбыры деп аталады. Магистральды газ
құбыры жыл бойы күні-түні жұмыс істеп, біршама диаметрі мен ұзындығы
болады. Магистральды газ құбырының диаметрі 150 ден 1420 мм-ге дейін, ал
ұзындығы ондаған мыңнан бірнеше мың километрге дейін өзгереді.
Магистральды газ құбырының жіберу қабілеттілігі 80млн.м3тәу дейін жетуі
мүмкін.
Магистральды газ құбыры жұмыс қысымына байланысты екі класка
бөлінеді:
а) 1 класс-жұмыс қысымы 2,5 тен 10МПа;
б) 2 класс-жұмыс қысымы 1,2 ден 2,5МПа;
Қазіргі заманғы магистральды газ құбыры инженерлік құрылысты
ұсынады, ол газды транспорттауға, компремирлеуге және құбыр бойымен
өңдеуге дайындайтын негізгі технологиялық процесті қамтамасыз етеді.
Негізгі технологиялық процестерді орындайтын жабдықтардан басқа
магистральды газ құбырларында қосалқы құрылғылар бар, олар газ құбырын
коррозиядан, электр жабықтаудан және су жабдықтауынан сақтайды.
Магистральды газ құбырының құрамы оның ұзындығымен, транспортталушы
газдың фракционды құрамымен, газда СО2, H2S және ылғалдың сақталуымен,
газды қолданатын тұтынушылардың талаптарымен анықталады.
1.2 Компрессорлық станцияның мақсаты
Газ құбыр бойымен қозғалғанда газ кәсіпшілігінен тұтынушыға дейінгі
жолынла құбырдың кедергісін және қысымын жоғалтады. Қысымды шамадан
тыс жоғалту құбырды тиімсіз қолдану мен жіберу қабілетін төмендетеді.
Газды үлкен қашықтықта тиімді өңдеу үшін компрессорлық станциялар
соғылады. Олардың құбыр трассасының бойымен орналасуын есеп айыру
жолымен анықтайды. Осыны қорыта келе, берілген құбырдың өнімділігі мен
кәсіпшіліктен газды тұтынушылардың қашықтығын анықтау үшін құбырдың
18
диаметрін алады, жұмысшы қысымды, құбыр қабырғасының қалыңдығын,
компрессорлық станцияның санын және орналасқан жерін анықтайды.
Компрессорлық станциялардың арасындағы қысым құламасы
компрессорлардағы қысу дәрежесін анықтайды. Учаскенің аяғындағы қысым
компрессордың басындағы қысымға тең, ал учаскенің басындағы қысым
компрессордың аяғындағы қысымға тең. Қысу дәрежесінің таңдауы
компрессордағы газ қысуы энергиясының шығынын анықтайды.
Газ құбырының максималды жіберу қабілеттілігін қамтамасыз ету үшін
оны орнату мен қанауына кететін минималды шығындарды есептегенде
барлық факторлардың жиынтығы есепке алынады. Компрессорлық станция
газ құбыры трассасының бойында орналасуына байланысты басты және
аралық болып бөлінеді.
Газ кәсіпшілігінің жанында орналасқан станция басты (БКС), ал
қалғандары газ құбырында аралық (КС) деп аталады. БКС газ құбырындағы
газды шығару қайнарына немесе өндіріске беріледі. Мұндай кен орындарында
газ мұнайдың серігі болып табылады және оның ішінде ерітілген күйінде
болады. Мұнай скважинадан шыққанда газ олардан арнаулы сепараторларда
бөлініп шығады. Бұл жағдайда газ қысымы үлкен болмайды. Мұнай
кәсіпшілігінде бағыттас газды жинау үшін кәсіпшілік құрама КС орнатылады.
Олар мұнай скважиналарының тоқуларына қосылады. Бұл станциялардан
газды фракциондағанда құнды компоненттер бөліну (бутан, пропан және т.б.)
үшін газ-бензин зауытына жөнелтіледі, содан соң газ газ құбырының
қабылдағышына келіп түседі.
Газ өндіретін зауыттардың (тақта тас өңдейтін, кокс-газ және т.б.)
жанында БКС орналасқан. Магистральды газ құбырының КС-ына келесі
негізгі технологиялық процестер қарастырылады: газды шаңнан тазарту,
компремирлеу-газды қысу және оны салқындату. Одан басқа БКС-да газды
кептіру жүргізіледі, егер ол күкіртті сутектен тұратын болса, онда газды
күкірттен тазарту жүргізіледі. Кептірудің мақсаты-газдан ылғалды тартып алу.
Скважинадан 10-200С температурада шығатын газ суға қанық болады. Егер
газдан ылғалды тартып алмаса, онда салқын газ құбырында салқындату
кезінде су бөлінеді. Қыста газ құбыры тоңған жерлерде судың мұз болуы және
мұзды тығын болуы мүмкін.
Күкірттісутек-газдағы зиян қоспа. Ылғал болған жерде ол құбыр және
жабдықтар коррозиясына әкеп соғады. Магистральды газ құбырында
транспортталатын газда күкіртті сутектің болуы 100м3-қа 2 г. газдан аспауы
керек. Газды қойылған шарт бойынша күкірт тазалау БКС-ның қондырғысына
әкеледі. Газды шаңнан тазалау КС жабдықтарының мезгілсіз тозуынан
сақтайды және олар арнайы аппараттарда жасалынады. Аппараттарда газ
өзінің бағытын күрт өзгертеді және өлшенген қатты өоспалар маймен
жұтылып түсіп қалады. Көрсетілген негізгі технологиялық процестерден басқа
КС-да көмекші процестер орындалады, ол үшін келесі жүйелер
қарастырылады:
19
- компрессорлар мен қозғалтқыштардың салқындауына арналған
айналып жүрулер;
- машинаға майды құю үшін;
- өрт сөндіруші жылу және су жабдықтаушыларының желдетушілері.
1.3 ГӨА-ның электржетектерімен компрессорлық станцияларды
құрастыру
Магистральды газ құбырының компрессорлық станциясы бір-бірімен
байланысқан көп технологиялық объектілерден тұрады. КС-ның негізгі
құрылысы болып компрессорлық цехтің басты ғимараты болып табылады.
Оған ГӨА орнатылады. Бір цехті КС барлық территориясы 3-4 га болады. Газ
құбырының трассасы өтетін КС территориясынан тыс түйінді қосу крандары
орналасқан. Бұл КС крандары арқылы газ құбырына қосылады. КС-ға кіретін
газ шаңұстағыш арқылы өтеді, ал шығатын газ газсуытқыш арқылы өтеді.
Компрессорлық цехтың басты корпусымен бойлай орналасқан ГӨА
бастырмалатқыш кранымен бірге орап байлау құбыры оларды қосу үшін
қажет болады. Басты корпустың арғы жағында жоғарғы вольтты жабық бөлңп
тұратын құрылғы (ЖБТҚ) орналасқан. Одан кабельдер мен эстакадалар
бойымен ГӨА-нан электр қозғалтқыш жетегіне қорек келеді. КЦ басты
корпусының жанында тағы да ауадағы салқындату аппараттары (АСА)
орналасқан. Олардың көмегімен ГӨА-нан келіп түсетін қыздырылған майлар
мен суларды салқындатуға болады (егер де ол жерде суды салқындатқыш
болса). КС-ның шетінде әкімшілік және шаруашылық мұқтаждықтардың
ғимараты және гараждар орналасқан. Осы жерде өрт сөндіретін қажетті құрал-
саймандар да орналасқан.
Компрессорлық цех ғимараты ұзындығы бойынша екі бөлікке бөлінген:
машиналы зал, онда ГӨА-да электр құрылғылары орналасқан, және
бастырмалатқыштардың галереясы-B-1a класының жарылуға қауіпті бөлігі.
1.4 Магистральды газ құбырындағы электржетекті компрессорлық
станцияның технологиялық сұлбасы
1-ші қосымшада электржетегі бар центрден тебетін бастырмалатқышпен
жабдықталған аралық КС-ның технологиялық сұлбасы көрсетілген. Бұл
станцияда газды салқындату көрсетілмеген. Компрессорлық цех Э-1
электрқозғалтқышынан 5 жетегі бар центрден тебетін бастырмалатқыштан
(ЦТБ) тұрады. Төрт бастырмалатқыш әрқайсысында екі-екі бастырмалатқышы
бар жеке топтар құрады. №3 бастырмалатқыш резервті болып табылады; оның
орап байлануы бірінші және екінші топтарға қызмет көрсете алатындай болып
жасалынған. Центрден тебетін бастырмалатқыштың артықшылығы бір
агрегаттың өнімділігі болып табылады. Осы жағдайда оны газ құбырларында
үлкен тәуліктік өнімділікпен қолдануға мүмкіндік береді (13млн.м3 және одан
да көп). Магистральды газ құбырындағы бөлектенген жіптері (шлейфтері) бар
20
газ шаң ұстағыштардың коллекторының кірісіне беріледі. Шаңұстағыштардың
құрылуы тұндырғыштан, аккумулятордан және насостан тұратын май
жүйесінен тұрады. Шаңұстағыштардан кейін шығыс коллектор арқылы газ
бөлектенген жіптермен ЦТБ-тың бірінші және екінші топтарының
қабылдағышына келіп түседі.
Бастырмалатқыштардағы жүйелі қысудан кейін газ бөлектенген
лақтырғыш жіптермен газ құбырына келіп түседі. Шаңұстағыштарға дейінгі
тракттағы қабылдағыш жіп пен бастырмалатқыштан кейінгі лақтырғыш
жіптің арасында ұстатқыш қарастырылған. Ол ұстатқыш А-2 дистанциялық
және автоматты басқарылатын крандар мен A-3 дроссельді крандар
орналасқан. Бастырмалатқыштардың біреуі істен шығатын болса, онда екінші
бастырмалатқыш A-2 кранының автоматты түрде ашылуымен шығаратын
нұсқаға өтеді. Ол оның тұрақсыз жұмыс режиміне (помпаж режимі) өтуден
сақтайды.
A-3 дроссельді краны нұсқадағы қысымның айқын құламасын және
жұмыс режимін сақтауға арналған.
1.5 ГӨА электржетектері
ТМД-да ГӨА электржетектерінің екі түрі қолданылады. Олар центрден
тебетін компрессорлар және поршеньді компрессорлар.
ЦТБ-шы бар ГӨА электржетегі кранды орап байлаудан тұратын
бастырмалатқыштан, редукторы бар жетекті турбоэлектрқозғалтқыштан,
нығыздау және майлау жүйесінен, және де бақылау, басқару және қорғаныс
жүйесінен тұрады.
Магистральды газ құбырының компрессорлық станцияларында әдетте
бастырмалатқышы бар ГӨА электржетектері қолданылады. Поршеньді
электржетекті компрессорлар магистральды газ құбырындағы ең кіші
бастапқы қысымы бар бағыттас мұнайды шайқау үшін қолданылады.
Конструкциясы бойынша бастырмалатқыштар бір адамдық болады, ал оның
КС-да қолданылуы бойынша газдың қажетті қысу дәрежесін қамтамасыз ету
үшін олар толық тегеурінді және толық емес тегеурінді болып бөлінеді. Толық
тегеурінді бастырмалатқыш өзі жалғыз КС-ға газдың керекті қысу дәрежесін
қамтамасыз ете алады.
1.5.1 280-11-1 центрден тебетін электржетегі бар компрессорлық
қондырғы
Қондырғыда
жетекті қозғалтқыштың орнына валының айналу
жылдамдығы 1480 айнмин, қуаты 4500 кВт асинхронды фазалық қозғалтқыш
АФҚ-4500-1500 қолданылған.
Қондырғы валдың тұрақты айналу жылдамдығы режимінде жұмыс істей
алады және айналу санының реттелуі 70-100% номиналды шегінде болады.
21
1.1 - кесте. АФҚ-4500-1500 электр қозғалтқышының техникалық сипаттамасы
Бастырмалатқыштар бөлмеге шығарылған. Ол машиналы залдан
металлды қалқамен қоршалған. Қондырғы екі немесе үш бастырмалатқыштың
параллельді және тізбектей жалғанған кезінде де жұмыс істей алады. 1-
кестеде компрессорлық қондырғының жұмыс істеу режимі әр түрлі жалғанған
сұлбалар үшін келтірілген.
Қондырғы 280-11-1 бастырмалатқыштан, көлденең типті бір сатылы
көтермелеуші редуктордан, электрқозғалтқыштан және көмекші құралдардан
тұрады. Көмекші құралдардың комплектісіне кіреді:
1) майлау жүйесі ауыспалы токты электрқозғалтқышы бар пускілі май
насосынан, тұрақты токты электрқозғалтқышы бар резервті май насосынан,
фильтрден және майды салқындатқыштан тұратын май багынан тұрады;
2) майды нығыздау жүйесі жұмысшы және резервті нығыздау
насосынан, май аккумуляторынан, қалтықтық камерадан, екі құлама
регулятордан және газ бөлгіштен тұрады;
3) бақылау-өлшеу құралдарының комплектісі және агрегаттың апаттан
қорғау датчигі;
4) агрегатпен басқарылатын жергілікті қалқан.
Қондырғының газ құбырында жұмыс істеу режиміне байланысты
қондырғыны валдың айналу санын реттеу үшін аппаратурамен жинау керек.
1.2 - кесте. Қондырғының жеке элементтерінің салмағы
22 Қуат, кВт
4500
Статордың кернеуі, В
6000
Статордың тогы, А
522
Бос жүрістің номиналды тогы, А
160
Ротордың сызықты тогы, А
1825
Валдың номиналды айналу жылдамдығы, айнмин
1480
Номиналды сырғанау
0,0133
Тұтынылатын қуат, кВт
4684,75
ПӘК, %
96,2
Cos φ қуатының коэффициенті
0,88
Қондырғылар
салмағы, т
Бастырмалатқыштың (бәсеңдеткішсіз, электрқозғалтқышсыз,
көмекші құралдарсыз)
8
Бастырмалатқыш корпусының
4,5
Бәсеңдеткіштің
6
АФҚ-4500-1500 электрқозғалтқышының жиналуының
30
Электрқозғалтқыш статорының
14,5
Ротордың
8,0
1.3 - кесте. 280-11-1 электр жетегі бар компрессорлық қондырғының жұмыс
істеу режимі
1.5.2 Электрқозғалтқыштың айналу санын реттейтін қондырғы
Реттеу вентильді каскадтың асинхронды сұлбасы арқылы қабылданған.
Оның негізгі идеяларының бірі сырғанау энергиясын қолдана отырып
реттеудің үнімділігін көтеру. Синхронды вентильдік каскадтың
принципиалды сұлбасы қосымша 2 мыналардан тұрады: фазалық ротордан
тұратын асинхронды электрқозғалтқышы, сынапты түзеткіш топтары
(ротордың тогын түзету үшін істейді), сынапты түзеткіш топтары (ротордың
түзетілген тогын ауыспалы токқа жүйе жиілігін өзгерту).
Вал электрқозғалтқышының айналу жылдамдығын реттеу ротор
шынжырына қосымша ЭҚК-ін енгізуге негізделген. Ротор шынжырына
енгізілнтін ауыспалы токтың қосымша ЭҚК-і, ротор тогының жиілігіне сай
ауыспалы жиілігі болуы керек.
Ротордың ауыспалы тогының энергиясы роторлық вентильдерден
энергияға өзгереді. Ол одан соң инвертормен 50 Гц жиілікпен ауыспалы
токтың энергиясына өзгереді және трансформатор арқылы жүйеге қайтып
келеді.
23 Көрсеткіштер
Жұмыс істейтін бастырмалатқыштар
саны
Көрсеткіштер
Үш(тізбектей)
Екі(тізбектей)
Бір
Газдың бастапқы абсолютті қысымы
(сорғыш патрубканың кірісінде),
2
кгсм
315
37,0
45
Газдың бастапқы температурасы
(бірінші бастырмалатқыштың сорғыш
0
патрубкасының кірісінде), С
15
15
15
0
Газдың салыстырмалы салмағы, 20 C
3
және 760мм рт.ст апарылған, кгм
0,672
0,672
0,672
Валдың айналу жылдамдығы, айнмин
7900
7900
7900
3
Өнімділік, млн.м тәулік
13
13
13
Бастапқы қысым мен бастапқы
температурасының көлемді өнімділігі,
3
м мин
292
248
203
Газдың ақырғы абсолютті қысымы
(соңғы бастырмалатқыштың
патрубкасы бастырмалатқышқа
2
кірісінде), кгсм
56
56
56
Бастырмалатқышпен тұтыну қуаты,
кВт
Бірінші
3500
3850
4100
Екінші
3800
4200
------
Үшінші
4100
------
------
1.5.3 Центрден тебетін бастырмалатқыш
280-11-1(2) ЦТБ "Конструкционды сызбада" тілік ретінде ұсынылған.
Сызбада консольды орнатылған жұмысшы дөңгелек және газды осьпен
жеткізу бір сатылы центрден тебетін машинада көрсетілген. Бастырмалатқыш
корпусы ұлу симметриясымен жазықтықта дәнекерленген екі массивті
болатты бөліктен жасалған. Бастырмалатқыш корпусының тік қойылған
қабырғасына картер бекітіледі. Қатерде тіректі-қажырлы және тіректі
мойынтірек орнатылған.
Тіректі мойынтірек тағы қатайтқыш та бола алады. Ол газдың
бастырмалатқыш қуысынан машиналы залға енуіне тойтарыс береді. Валдың
қайтарылуы алдыңғы (қатайтқыш) мойынтірекке үлкен қысыммен берілетін
маймен қамтамасыз етіледі. Жұмысшы дөңгелек жаққа ағатын май арнайы
деңгейді реттеуіші бар қалтқылы камераға. одан газбөлгішке, ол одан соң май
багына келіп түседі.
Бастырмалайтын патрубка-дифузор ұлуға төменгі бөлігінде
дәнекерленген. Бастырмалатқыш роторында жабық типті шегеленген
конструкциялы бір жұмысшы дөңгелек бар. Жауып тұрған сақина жауырын
денесі арқылы өтетін тойтарып шегеленген ротор дигіне жалғанған. Ротордың
жұмысшы дөңгелегі валдың цилиндірлік аяғына отырғызылған. Ротордың
валындағы қажырлы дискілер валмен бірдей орындалған; ротордың валында
тағы білікті жылжытылған реле үшін бурт бар. Бастырмалатқыш роторының
валы редуктор тісті дөңгелегінің валымен, жалғанылатын валдардың соңына
отырғызылған, екі тісті төлкеден тұратын муфтамен, тісті төлкеге
орналастырылатын сыртқы тісті құрсаумен жалғанған және екі жағынан
қажырлы сақиналармен қатайтылады. Майлау тіректі-қажырлы мойынтірекке
және жалғанылатын муфтаға жетекті қозғалтқыштың майлау жүйесінің май
құбырынан беріледі. Тіректі- қатайтқыш мойынтірекке май жоғарғы қысымды
(60 кгсм2 дейін) бұрандалық насоспен беріледі. Бұрандалық насостарға
жетекті қозғалтқыштың майлау жүйесінің май құбырынан тоңазытқышта
суытылатын май 0,4 кгсм2 қысыммен беріледі. Бастырмалатқыштың майлау
жүйесі параллель өосылған және ауыспалы токтың қуаты 20кВ, кернеу 380В,
1450 айнмин болатын электрқозғалтқыштан жұмыс істейтін екі бұрандалық
насоспен жабдықталған. Насостың біреуі жұмыс істейді, ал екіншісі резервте
тұрады. Әр насос 64 кгсм2 қысымда жүйеге 60-80 лмин май береді. Майдың
аккумуляторы бастырмалатқыштан 4м жоғарыда орналасқан жоғарғы қысым
ыдысы бола алады. Аккумулятордың жоғарғы жағында қақпақпен жабылған
қылта бар. Қақпаққа штуцер бұрап кіргізілген. Штуцерге аккумуляторды
ұлудағы бастырмалатқыштың қуысымен жалғайтын құбыр жалғанған.
Аккумулятордың төменгі жағына фланецтен тұратын бұру дәнекерленген.
Аккумулятор сиымдылығы 0,3м3.
1.6 Бастырмалатқыштардың сипатттамалық қисықтары
24
Бастырмалатқыштардың сипаттамалық қисықтары оның жұмысының
негізгі параметрлері арасындағы байланысын графикалық түрде көрсетеді:
көлемді өнімділікті, қуатты тұтынатын қысу дәрежесі және политропиялық
ПӘК. Бастырмалатқыш сипаттамасы сынақтың берілгенінен және көбінесе
дұрыс болмайтын есептелетін берілгендер негізінен құралады.
(а)
(б)
1.1 - сурет. Бастырмалатқыш үшін (а) санамағандағы және (б) шығын
мен кедергіні санағандағы қысу дәрежесі ε және көлемді өнімділіктің Q
арасындағы тәуелділік сипаттамасы
Жауырынды жұмысшы дөңгелегі бар бастырмалатқыштар мен көлемді
орналастыратын газ және ығысу деңгейінің арасындағы АБ түзуі графикалық
түрде көрсетілген (сурет1.1(a)). Шын мәнінде үйкеліске,газдың соғылуына
кететін шығындар СКЕ қисығы түрінде көрсетілген (сурет 1.1(б)). Ол
бастырмалатқыштың сипаттамасы деп аталады.
Бастырмалатқыштың жауырыны арқылы берілетін жұмыс газды қысуға
кетеді. Жұмысшы дөңгелектің каналдарындағы шығындар бұрыштарға
байланысты. Газ шығынының кемуіне байланысты жұмысшы дөңгелектің
кірісіндегі с1 жылдамдығының шамасы кемиді. Осының салдарынан u1
жұмысшы жылдамдықтың өзгермеуіне байланысты ағын кіріс жиектеріне
соғылады. Тағы жұмысшы дөғгелектің жауырынынан газ шығысының
бұрышы да өзгереді. Бұның кесірінен ағын олқылығы, құйындау болуы
мүмкін, олар қосымша энергияның жоғалуына себеп болады. Осыған
байланысты газ шығынын көбейткенде немесе азайтқанда, оны есептік
шамамен салыстырсақ қосымша энергия шығындары туындайды.
Осы себептерге байланысты пайдалы тегеурін тәуелділігі мен қысымды
көтеру деңгейі СКЕ қисығы түрінде көрсетілген. Салыстырмалы түрде
шығынға байланысты компрессордың ПӘК-ті өзгереді.
ε - Q (қысу дәрежесі- өнімділік) бастырмалатқыштың сипаттамасы
айналым санының өзгермеуіне байланысты екі учаскеден тұрады: К жеке
нүктелерінің кіруі және құлауы(сурет1.1(б)).
Жұмысшы нүкте сипаттаманың құлау учаскесінде болса ғана
бастырмалатқыш тұрақты жұмыс істейді. Жұмысшы нүкте кіру учаскесінде
25
болса, онда бастырмалатқыш тұрақсыз жұмыс істейді. Ол кезде мынадай
ауытқулар болады: өнімділіктің өткір тербелісі, ротордың соққысы және
бастырмалатқыш дірілі. Бұл жағдайларды болдыруға болмайды. Жұмыстың
тұрақсыз режимін помпаж деп атайды, ал өнімділік кезіндегі помпажды
критикалық өнімділік дейді.
Бастырмалатқышты таңдағанда және есептеген кезде α (өнімділік-қысу
дәрежесі) нүктесі ПӘК-тің мәніне сәйкес алынады. Ол тұрақсыз жұмыс
зонасына алыс орналасуы керек.
Желі кедергісінің өзгеруіне байланысты жұмысшы нүкте бір жақтан
екінші жаққа ауысуы мүмкін. Қысым қарсылығын өсіргенде
бастырмалатқыштың өнімділігі кеми бастайды. Графикалық түрде оған
бастырмалатқыш сипаттамасы бойымен жұмысшы нүктенің солға қарай
орналасуы сәйкес келеді, α нүктесінен К нүктесіне қарай (сурет 1.2).
1.2 - сурет. "Помпаждың" графикалық түсінігі
Жұмысшы нүкте сипаттамада К нүктесіне жеткеннен кейін солға қарай
жылжыса, желінің қысым қарсылығы қысымнан асып кетеді. Графикалық
түрде оған жұмысшы нүкте сипаттаманың бірінші квадратынан екіншісіне
секіруі (К нүктесінен в нүктесіне) сәйкес келеді. Бастырмалатқыш арқылы
газдың кері шығынының туындауы желідегі қысым
қарсылығының
төмендеуіне әкеліп соғады. Содан соң жұмысшы нүкте г нүктесіне қарай
жылжиды.
Жұмысшы нүкте жылжып бара жатқанда қысымның ең аз шегіне жетсе
(г нүктесі), бастырмалатқыш қысымы аудың қысым қарсылығынан асады.
Содан соң газ желіге қарай кері қайтады. Графикалық түрде оған жұмысшы
нүкте сипаттаманың екінші квадратынан біріншісіне секіруі сәйкес келеді (г
нүктесінен а нүктесіне).
Әр белгілі бастырмалатқыш валының айналу жылдамдығына белгілі
сипаттама сәйкес келеді. 1.3-суретте вал айналуының әр түрлі жылдамдығы
үшін n1-n5 бастырмалатқыштың жанұялық сипаттамасы көрсетілген.
26
ε
0
Q
1.3 - сурет. Тұрақты жұмыстың шекаралық қисығы
Бастырмалатқыш сипаттамасының К критикалық нүктелерін қосатын
түзу "помпаждың" шекаралық қисығы деп аталады.
1.7 Әр түрлі сору
жағдайлары
үшін
бастырмалатқыш
сипаттамасының өзгеруі
Валдың айналу санының тұрақты болуы кезінде өзгеріссіз температура
және газ құрамы кезінде ЦТБ белгілі көлемдегі өнімділікті және қысу
дәрежесін ε = P1 P2 береді.
Сондықтан бастырмалатқыштың кірісінде р1 газ қысымы кемісе
шығысында да газ қысымы кемиді
р2=ε·p1,
(1.1)
Егер кірісінде температура мен газ қысымы өзгерсе, онда
бастырмалатқышта газдың салыстырмалы салмағы мен қысу дәрежесі де
өзгереді. Бастапқы салмақтың тығыздығын газ мына формуламен анықтайды:
Н
р1 10 4
RTH
кг м 3 ,
(1.2)
27
1.4 - сурет. Бастырмалатқыштың газды-динамикалық сипаттамасы
280-11-1 және 280-11-2 мына жағдайларда: tH = 150C, R = 52,5кГ·мкг·0C,
n = 7950 айнмин, β = 0,87 және жұмысшы дөңгелек үшін диаметрі 600 мм.
Мұндағы р1-шығыстағы газдың абсолютті қысымы, кгсм2; R-газ тұрақтысы,
кГ·мкг·0C; β-газдың сығылуын ескеретін коэффициент; Тн - газдың бастапқы
температурасы, 0K, Tн = 273 + tн; tн - 0C-дағы бастапқы температура.
Онда стандартты қалыпты жағдайда газдың салмақты тығыздығы
келесідей болады:
1,033 10 4
52,5 293
0,672кг м 3 ,
(1.3)
мұндағы: p1 = 766 мм рт. ст. = 1,033 кгсм2=103,3 КПа;
tн = 20 0С = 273 + 20 = 293 0К;
R = 52,5 кГ мгк 0С.
p1 = 33 кгсм2 = 330 КПа; Т1 = 288 0К (+15 0С);
н
33 10 4
0,87 52,5 288
24,1кг м 3 ,
(1.4)
мұндағы: 0,87 β коэффициентінің мәні.
p1 - 33 кгсм2 = 330 КПа; p2 - 39,6 кгсм2 = 396 КПа; t1 = +2 0C; Т1 = 275 0К;
ε1=1,2.
Егер газды қабылдау кезінде температура (+15 0С дейін) өзгерсе, онда
жаңа қысым деңгейін мына формуламен анықтайды
28
2 1
Т1
Т 2
( 1 1) 1
275
288
0,2 1,191,
(1.5)
Бастырмалатқыштың сипаттамасы газдың белгілі құрамы үшін
құрылады. Онда біліктің номиналды айналу саны (n айнмин) және
температурасы +15 0C.
Электржетекті бастырмалатқыш мынадай шарттарда жұмыс істейді:
шығыстағы қысым p1 = 37 кгсм2 = 370 КПа; шығыстағы қысым p2 = 45,5
кгсм2 = 455 КПа; газдың шығыстағы температурасы Т1 = 283 0К (100C);
біліктің айналу жылдамдығы n1 = 7200 айнмин; ε1 = 1,23.
Параметрлер үшін бастырмалатқыштың нақты параметрлерін
келтіреміз, ол үшін сипаттама құрылған, яғни температура Т = 288 oК және n2
= 7950 айнмин:
2 1
n1 T1
n2 T2
( 1 1) 1 (
7200 2 283
7950 288
(1,23 1) 1,186 ,
(1.6)
н
37 10 4
0,87 52,5 283
28,7кг м 3 ,
(1.7)
Сипаттамадан ε = 1,186 Q = 223 м3мин екенін анықтаймыз. Табылған
көлемді қолдана отырып өнімділіктің өнімділікке қатынасын есептейміз:
N i0
н
107,5квт кг м 3 ,
(1.8)
Бастырмалатқыштың ішкі қуаты:
N i0 = 107,5 н = 107,5 28,7 =3080 кВт,
(1.9)
мұндағы: Nmex - бастырмалатқыштың мойынтірегіндегі және
бәсеңдеткішіндегі механикалық шығындар. Электржетегі үшін Nmex = 150 кВт.
Электржетегі үшін
N = 3080 + 150 = 3230 кВт,
(1.10)
Электрқозғалтқыштың ПӘК-і 0,96 тең екенін ескрке отырып, жүйедегі
тұтынылатын қуат келесідей болады
N
3230
0,96
3370квт ,
(1.11)
29
)
Сипаттамадан Q бастырмалатқыштың көлемді өнімділігін анықтап
алып, қалыпты шарттағы (қысымы 760 мм рт. ст., температурасы 200С)
бастырмалатқыштың тәуліктік сатылымдылық өнімділігін есептеуге болады.
Бұл көлемді өнімділіктің келесі қатынаспен байланысты:
Q
H 1440
6
3
(1.12)
мұндағы: Q - бастырмалатқыштың тәуліктік сатылымдылық өнімділігі;
3
шарттағы газдың салмақты тығыздығы; 1440 = 60·24 - тәуліктегі минут саны;
Q = графиктен
табылған және сору шартына келтірілген көлемді
3
Бастырмалатқыштың жұмыс істеуі кезінде газдың бастапқы
параметрлері (қысым және температура) өте үлкен арақашықтықта өзгере
отырып, бастырмалатқыштың орнықсыз аймақта жұмыс істейтініндей шарт
тудыруы мүмкін.
Бастырмалатқыштың орнықты жұмыс істеу аймағын тез анықтау үшін
Гунбин номограммасы қолданылады және бастырмалатқышқа газды
берукезінде және де диафрагмадағы қысымның түсуімен немесе басқа
аспаптағы (келтеқұбырдағы сору конфузоры) параметрлерге тәуелді Qд
сатылымдық және Q көлемді өнімділіктерді анықтау үшін қолданылады.
Номограмма интервалы 150C болатын, 00C-дан 300C-ға дейін болатын газдың
температурасна құрылады.
Номограмманың төменгі шегі "помпаж"
аймағымен анықталады, бұл біліктің үнемі айналып отыруы кезінде тек
көлемді шығыннан тәуелді болады. Яғни, орнықты жұмыс істеу аймағы
астынан бірнеше сызықтармен шектелетін болады. Сәйкесінше "помпаждық"
шектері болып минутына біліктің әр түрлі айналу саны болып табылады.
Номограмманың жоғарғы шегі болып бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігінің максималды сызығы болып табылады. Жоғарғы қысым кезіндегі
өнімділіктің шектелуі болып бастапқы салмақты тығыздықтан және көлемді
өнімділіктен тәуелді болатын тұтынылатын қуатты айтады.
Екі бастырмалатқыштың тізбектей жұмыс істеуі кезінде олардың
екіншісінің көлемді өнімділігі біріншісіне қарағанда аз болады, сәйкесінше,
екінші бастырмалатқыш "помпаж" шегіне жақын жұмыс істейтін болады.
Екінші бастырмалатқыштың жұмыс істеу режимі біріншісінің жұмыс ңстеу
режимінің жұмыс істеуі бойынша анықталады, ол бастырмалатқыш екеуінің
де сатылымдық өнімділігінің теңдігіне негізделген.
1.8 Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі
Экономикалық және ГӨӘ, КС, МГҚ режимдік көрсеткіштерін
анықтайтын негізгі параметр өнімділік (шығын) болып табылады. Газдың
30
Q млн.м тәулік.
өнімділігі,м мин.
шығынын анықтау үшін бастапқы параметр ретінде көлемді өнімділік
алынады. Көлемді өнімділік бойынша бастырмалатқыштың жұмыс істеу
режимдері анықталады. ГӨА-ын автоматтандыру негізінде көлемді өнімділік
бойынша антипомпажды реттеу және помпаждан қорғау жүргізіледі.
Негізгі бастырмалатқыштың жұмыс режимін басқаруды қысу дәрежесі ε
бойынша да жүргізуге болады, ол газ қысымы бастырмалатқыштың
шығысында р2 және бастырмалатқыштың алдындағы газ қысымы р1 болып
бөлінуден өзіндік болып анықталады. Бірақ басқаруды көлемді өнімділік
бойынша жүргізуді қолайлы деп есептейді, өйткені ол бойынша
бастырмалатқыш сипаттамасының жұмысшы нүктесін нақтырақ анықтауға
болады. Оны біз 1.5-суреттен көре аламыз. 280-11-1(2) типтегі ЦТБ-тың
сипаттамасын Q = f(ε) қарастырайық. Помпажға жақын аймағында а
жұмысшы нүктесінен
б
жұмысшы нүктесіне ауысқан кезде
бастырмалатқыштың көлемді өнімділігінің ΔQ = 13м3мин (10%-ға) өзгеруіне
қысу дәрежесі Δε = 0,005 (4%-ға) ғана өзгеруі сәйкес келеді.
Бастырмалатқыш жұмыс режимінің мұндай өзгерістерін байқау үшін
қателігі 0,5% аспайтын қысу дәрежесін өлшеу қажет. Бұл жерде қателік болуы
мүмкін емес. Сонымен қатар, алғашқы нәтижелерді алу үшін көлемді
өнімділікті 10%-ға дейінгі қателікпен өлшеп табуға болады. Мұнда
метеорологиялық қиындықтарды ескере отырып, нақтылығы жоғары емес
өлшеумен қамтамасыз ету өте оңай.
Q,м3 мин
1-бастырмалатқыштың көлемді өнімділігінің минималды шегі
(помпажды шектің аймағы); 2-бастырмалатқыштың жұмыс аймағының
ұсынылатын шегі.
1.5-сурет. 280-11-1 типтегі ЦТБ-тың помпажға жақын аймағындағы
жұмыстың сипаттамасы.
31
Көлемді өнімділік Q бастырмалатқыш құрылғысының
шығысындағы қысымның түсуімен анықталады, м3мин
Q A p ,
кішірею
(1.13)
мұндағы: Δp-бастырмалатқыш құрылғысының кішірейетін кірісіндегі
қысымның түсуі; А-кішірею құрылғысының өлшемдеу нәтижесінде
анықталатын газ шығынының коэффициенті; ρ- бастырмалатқыш алдындағы
газдың тығыздығы.
1.4 - кесте. ГӨА электржетегінің бақыланатын параметрлері
32 Бақыланатын параметрлер
Басқару
нүктелер
саны
Ақпаратты қолдану орны
Бастырмалатқыштың шығысы мен
кірісіндегі газдың қысымы
2
---
КЦ, ДП
---
Бастырмалатқыштың қысуындағы
газдың қысымы
1
КЦ
КЦ
---
Қысымның құрамасы "газ-газ"
1
КЦ
---
---
Бастырмалатқыштың шығысы мен
кірісіндегі газ температурасы
2
---
КЦ
---
Бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігі
1
КЦ
КЦ, ДП
КЦ
Бастырмалатқыш роторының осьті
жылжуы
1
КЦ
КЦ
---
ГӨА мойынтірегінің дірілі
3
КЦ
КЦ
---
ГӨА мойынтірегінің температурасы
10
КЦ
КЦ
---
Жағу майының қысымы
2
КЦ
КЦ
---
Нығыздалу майының қысымы
1
---
КЦ
---
Салқындататын ауаның
температурасы
1
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқышы
қаптамасының астындағы ауа
қысымы
5
КЦ
---
---
Жетекті электрқозғалтқыш
статорындағы мыс пен темір
температурасы
6
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыш
статорының тогы
1
КЦ
ДП
---
Жетекті электрқозғалтқышының
активті қуаты
1
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыштың
қоздыру тогы
1
КЦ
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыштың
қоздыру кернеуі
1
---
КЦ
---
ГӨА-ның бөлек механизмдерінің
күйі
---
КЦ
---
---
Газдың тығыздығы газдың температурасы мен қысымына тәуелді, кгм3:
ρ=ρ0·p·T0 (p0T),
(1.14)
мұндағы: ρ0-қалыпты жағдай, яғни қысымы ρ0 = 0,1 МПа және
температурасы Т0 = 293 K кезіндегі газдың тығыздығы (газдың құрамына
тәуелді ρ0 = 0,68-0,78кгм3); p және Т-бастырмалатқыштың кішіреюі кіріс
құрылғысының алдындағы абсолютті қысым мен температура.
Нақты қысым мен температураныңимәндерін ескере отырып (1.13)
формула келесі түрге ие болады
Q А pp0T ( 0 pT0 ) .
(1.15)
Осылайша, бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі Δp, p және Т
өлшенгеннен кейін (1.15) формула бойынша анықталады.
1.4
-
кестеде 6-10кВ (БТҚ), КЦ, КС ДП бөліп тұратын
құрылғыларындағы қолданылатын және олар туралы түсетін ақпараттарда
болатын тек қана негізгі басқарылатын параметрлер келтірілген.
Басқарылатын параметрлер жөніндегі ақпараттар көрсеткіштер ретінде
қолданылады (шкалалы аспаптар және сандық индикациясы бар аспаптар),
тіркеулер (контроллер және компьютерлер) және сигнал түрінде болады.
Бұл кезде "сигнал" ретінде тек қана жарықтық және дыбыстық
сигналдар деп түсінуге болмайды, сонымен қатар техникалық қорғаудың және
автоматты басқарудың жұмыс істеуін қамтамасыз ететін басқару
құрылғысының дискретті(релелі) әсерінде айтады. Жоғарыда 1.4 - кестеде
қабылданған басқарудың түрлері мен көлемдеріне түсініктеме береді.
ГӨА кірісі мен шығысындағы газдың қысымы мен температурасы әр
ГӨА бойынша бөлек басқарылады және негізгі режимді параметрлер болып
табылады (1.4 - кесте, п.1-3).
Газдың және майдың қысым сигналдары (қысымның түсуі) ГӨА-ын
қорғау және автоматты басқару үшін қолданылады (1.4 - кесте, п. 2,3,9,10,12).
Жетекті электрқозғалтқыштың статорындағы токтың өсуі туралы сигнал (1.4 -
кесте, п. 14) аса жоғары токтар және асқын жүктелу кезінде релелік
қорғаныста, және де қоздыруды автоматты реттеу құрылғыларында
қолданылады. Жетекті синхронды электрқозғалтқышын қоздыру тогы
бойынша сигнал көмегімен (1.4 - кесте, п. 16) электрқозғалтқышты іске қосу
процесін автоматты басқаруға болады.
Жетекті электрқозғалтқыш қаптамасының астындағы ауа қысымының
сигналы үрлеу клапанын автоматты басқару үшін және жарылуға қарсы
үрлемелі жетекті электрқозғалтқыштың үстеме үрлеу ауасының қысымын
төмендеуінен қорғау үшін қажетті.
Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі (1.4 - кесте, п. 5) КЦ-те
автоматты помпажға қарсы реттеу үшін және бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігі төмендеген кезде помпаждан қорғау үшін бақыланады.
33
Температураның және дірілдің жоғарылауы жөніндегі сигнал ГӨА-
ының мойынтірегін қорғау үшін қолданылады, ал көрсеткіштер
мойынтіректердің күйін, орталандыру сапасын
және ГӨА-ның айналмалы
бөліктерінің теңгерілуін анықтау үшін осы параметрлердің визуалды
басқаруын жүргізуге көмек береді.
1.9 Режимді-технологиялық көрсеткіштерді есептеу
Газ транспортының технологиялық процесін дұрыс жүргізу үшін КС-
ның оперативті ұйымы басқару объектісінің күйі туралы, процестің күйін
сипаттайтын режимді-технологиялық параметрлер туралы дұрыс мәліметпен
қамтамасыз етілуі керек. Бұл мәліметтер параметрлерді нақты өлшеу және
есептеу барысында алынады. ТП АБЖ КС-да микропроцессорлық техниканы
қолдану ГӨА, КЦ және КС бойынша режимді-технологиялық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
9
10
11
Aңдатпа
Берілген дипломдық жобада газ өнеркәсібі арқылы газды
тасымалдаудың оперативті басқару сұрақтары қарастырылады.
Магистральды газ құбыры арқылы газ тасымалдаудың оперативті
басқару оның сенімділігі және тиімді жақтары қарастырылған.
Технологиялық
бөлімде магистральды газ құбыры арқылы газ
тасымалдаудың оперативті түрде жұмыс жасайтын құрылғылардың,
тәртіптерінің барлық түрі қарастырылған және бұрынғы басқару және
бақылау практикасы қарастырылған.
Арнайы бөлімде магистарльды газ құбырының сызықты бөлігінің
ерекшеліктері мен қасиеттері, оның объект ретінде басқарылуы, негізгі
технологиялық операциялар, бұл жүйенің структурасы мен мәні. Қазіргі кезде
газ құбыры арқылы газды тасымалдауды оперативті түрде басқарудың
тиімділігі жөнінде ақпараттар қарастырылады.
Экономикалық бөлім басқару жүйесінің экономикалық тиімділігі мен
өтеу мерзімін енгізеді.
Жобада еңбек қорғаумен байланысты ұйымдастыру шараларымен
жұмысты атқарушы адамдарды және жұмыс орнын қауіпсіздендіру шаралары
қарастырылды.
Aннотация
В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы оперативного
управления транспортировки газа по трубопроводу.
Рассматриваются все его возможности и оптимальные стороны
применения линейной частью магистральных газопроводов в
промышленности.
В технологической части рассмотрены работа вспомогательных средств
автоматизации в автоматизированном режиме работы и рассмотрена ранее
существующая практика контроля и управления транспортировки газа по
трубопроводу.
Специальная часть содержит разделы: особенности линейной части
магистральных газопроводов и как объект управления, основные
технологические операции, структуру и значение системы. В данное время
транспортировка газа по трубопроводу работает в автоматическом режиме,
рассматривается его оптимальное управление и обеспечение информацией.
Экономическая часть дипломного проекта содержит расчеты
экономической эффективности и сроки окупаемости системы управления.
В проекте приведены организационные мероприятия и рассмотрены
безопасность рабочего состава и рабочего места.
12
Мазмұны
Кіріспе
Технологиялық бөлім
1.1 Магистральды газ құбырларының жалпы сипаттамасы
1.2 Компрессорлық станцияның мақсаты
1.3 ГӨА-ның электржетектерімен компрессорлық станцияларды
құрастыру
1.4 Магистральды газ құбырындағы электржетекті компрессорлық
станцияның технологиялық сұлбасы
1.5 ГӨА электржетектері
1.5.1 280-11-1 центрден тебетін электржетегі бар компрессорлық
қондырғы
1.5.2 Электрқозғалтқыштың айналу санын реттейтін қондырғы
1.5.3 Центрден тебетін бастырмалатқыш
1.6 Бастырмалатқыштардың сипатттамалық қисықтары
1.7 Әр түрлі сору жағдайлары үшін бастырмалатқыш сипаттамасының
өзгеруі
1.8 Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі
1.9 Режимді-технологиялық көрсеткіштерді есептеу
2 Арнайы бөлім
2.1 Қарымталаушы станция автоматты реттеу объектісі ретінде
2.2 Математикалық модельдеу
2.2.1 Газды тасымалдаудың математикалық моделінің қазіргі жағдайы
2.2.2 Газ құбырының математикалық моделі оптималды басқару
объектісі ретінде
13
8
10
10
10
12
12
13
13
15
15
16
19
22
26
33
33
36
37
37
2.2.3 Компремирлеуші қондырғының математикалық моделі
2.2.4 Компрессорлық станцияның математикалық моделі
2.3 Компрессорлық станцияның жұмыс режимдерінің тиімді
басқаруының автоматтандырылған жүйесін жасау
2.3.1 Тиімділенген есептер критерилері
2.3.2 Есептер мен олардың өзара байланыстылығының анализі
2.3.3 Математикалық модельдеу теорияларын қолдану
2.3.4 Компрессорлық станцияның жұмыс режимдерінде оптимизациялау
есебінің қойылуы (құрылуы)
2.3.5 Компрессорлық станция қасиеттерінің аналитикалық берілу
2.4 Газды тасымалдаудағы оптимизациялау есебін логика -
комбинаторлық әдіспен шешу
2.5 Электржетекті компрессорлық станция режимдерінің
оптимизациялау бағдарламасының блок - схемасы
2.6 Иммитациялы модельдеу
2.7 КС-ны автоматизациялау сұлбасының сипаттамасы
2.8 Автоматизацияның техникалық құралдарын таңдау
2.8.1 Жүйенің функционалды мүмкіндіктері
2.8.2 Жүйенің құрылу деңгейлері
3 Экономикалық бөлім
3.1 Магистральды газ құбырларының компрессорлық станцияларында
автоматтандырылған басқару жүйесін енгізудің экономикалық
негізделуі
3.2 Автоматты басқару жүйесін құру мен енгізуге кеткен шығындарды
есептеу
14
46
47
49
49
51
52
56
58
60
63
65
66
67
69
69
73
73
73
3.3 Қосымша эксплуатациялық шығындар
3.4 ТП АБЖ экономикалық эффектілігін есептеу
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі
4.1 Өрт қауіпсіздігі
4.1.1 Жеке қорғаныс құралдары
4.2 Жасанды жарықтандыруды ұйымдастыру
4.2.1 Жасанды жарықтандыруды есептеу
4.4 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөліміне қорытынды
Қорытынды
Қысқартылған сөздер
Пайдаланған әдебиет тізімі
15
75
76
78
78
78
79
79
83
84
85
86
Кіріспе
Қазақстан Республикасында газды табу,
тасымалдау, компремирлеу
технологиялық процестерін басқару жүйелерінің және құралдарының
қажеттілігін айқын және әрдайым қажетті фактор болып табылады. Жаңа
технологиялардың пайда болуына бәсекелік күрестен басқа даму және
жетілдіру әдістері мен құралдары, оларды нәтижелі басқару рыноктық
экономика талабына сай өндірісті автоматтандырудың өткір сұрағына
айналады.
Газ өнеркәсібі - Қазақстанның энергетика шаруашылығының ең
нәтижелі отын салаларының бірі болып табылады. Өнеркәсіп аудандарындағы
отынмен жабдықтау экономикасына және өндірістің дамуына әсерін тигізеді.
Газ өнеркәсібінің негізі болып кен орны комплексінен, газ
қоймаларынан, тұтыну объектілерінен, күрделі желімменен біріктірілген газ
құбырынан тұратын Газбен жабдықтау жүйесі (ГЖЖ) болып табылады. ГЖЖ-
нің ең капитал сиымды бөлігі, ол-газдың магистральды транспорт жүйесі. Бұл
жүйе күшті газ құбыры жүйесінен, жерасты қоймаларынан, газ тарату
пункттерңнен, компрессорлық станциялардың жиынтығынан тұрады. Газдың
магистральды транспорт жүйесі және ГЖЖ көбіне энергетиканың басқа үлкен
жүйелеріне ұқсамайды және өз бетімен үйрену мен зерттеу объектісі болып
табылады. ГЖЖ ортақ және спецификалық қасиеттерге ие, оларды оқып
үйрену тек қана қазіргі заманғы тиімді басқару теориясын қолдану негізінде
ғана мүмкін.
ГЖЖ тұтастығы және оның негізгі бөлімдері газдың магистральды
транспорт жүйесінің жасанды ішкі жүйелерге бөлінуіне қайшылық етпейді.
Мұндай бөлінулер тиімділеу проблемаларын шешуді жеңілдетеді, бұндай
жағдайда деңгейлік және объектілік шешімдерді құру принципін қолдануға
болады. Бірақ ішкі жүйелерді ерекшелеу мүмкін емес, бұл жағдайда бөлек
ішкі жүйелер бойынша бөлек табылған тиімді шешімдерді қоса отырып,
барлық жүйе бойынша глобальды тиімді шешім алуға болады.
ГЖЖ және үлкен басқару жүйелері үшін энергетикада ішкі жүйелерге
технологиялық, территориалдық және декомпозицияның уақытша қасиеті
сәйкес келеді.
Технологиялық принципке сүйене отырып ГЖЖ газды олжалау,
транспорттау, сақтау және қолдану деген ішкі жүйелерге бөлінеді. ГЖЖ-нің
ішкі жүйелерге бөлінуі аналогты бөлінуден біршама ерекшеленеді, өйткені
оның салалар жүйесі (электроэнергетикалық, газбен қамтамасыздандыру,
көмірмен қамтамасыздандыру және т.б.) технология бойынша мүлдем
ұқсамайды. ГЖЖ өз алдына иерархиялық деңгейде соғылған, бірақ бөлек
жұмыс істейтін ішкі жүйелерден тұратын бірыңғай комплекс.
Қазіргі заманда автоматты басқару жүйесінің мұнай, газ шығару
өндірісінде техникалық базасының өсу ерекшелігі иерархиялық деңгейлерге
таратылған біртексіз техникалық құралдардың бірыңғай комплекске бірігуі.
16
Бұл технологиялық процестермен басқару жүйесінің жұмыс істеуін және
ЭЕМ-нің таратылған жүйелерін ұйымдастыруды қамтамасыз етеді.
Осы фактілерге сүйене отырып, ТП автоматтандыру облысында, еңбекті
басқаруда және бүгінгі күндегі газ құбыры транспортын автоматтандыру
құралдарына талап қойылуына байланысты қайта құру және Біріктірілген
автоматты басқару жүйесін құру (БАБЖ) проблемалары туындайды.
БАБЖ-сін құру келесі объективті себептерге байланысты:
- рынокты экономиканың механизмдерін енгізу, сонымен қатар газ
транспорты төлемінің тарифті жүйеге өтуі, магистральды газ құбырларының
өзін-өзі қаржыландыруын және өз шығынын өзі өтеуін қамтамасыздандыру;
- моральды және физикалық ескірген АБЖ жабдықтарын, телемеханика
жүйелерін және жергілікті автоматиканы ауыстырумен келісілген осы күнгі
АБЖ-нің дамуының проблемалары;
- қайта құру мен автоматтандыру құралдарының дамуына қаржы
жұмсау тиімділігінің төмендігінен, АБЖ-нің техникалық және бағдарламалық
құралдарының даму проблемаларының типті шешімінің болмауына әкеп
соғады;
- құбырлардың
ескіруі, құбырлы транспорттың қауіпсіздігі мен
сенімділігіне қойылған талаптар деңгейінің қайта-қайта өсуі.
Газды транспорттау кәсіпорынның Автоматты басқару жүйесі (АБЖ)
бөлімдерінің бірі болып компрессорлық цехтердің (КЦ) жұмыс істеу
режимдерінің Автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) болып табылады. Ол АБЖ-ін
ендірудің бірінші этабында берілген параметрлерді қолдап және газды өңдеу
процесінің сапалылығын қамтамасыз етуде автономды түрде жұмыс істейді.
Бұндай жүйені құру қажеттілігі газды өңдеудің технологиялық
процесінің ерекшелігімен анықталады:
- компрессорлық цехтердің жұмыс істеу режимінің өзгеруі, тәуліктік
және сезондық газды тұтынудың бірыңғай емес болуы, газды өңдеу
параметрлерінің өзгеруі (құрамы, калориясының температурасы және т.б.),
көрші компрессорлық станциялардағы (КС) газды өңдеу агрегаттарының
(ГӨА) жіберілуі және тоқтауы, т.б.;
- берілген параметрлерді реттеу дәлдікті қолдауға жоғары талаптар
қояды, дәлдіктің өзгеруі газ құбырының учаскесінде өнімділіктің айтарлықтай
өзгеруіне әкеп соғады;
- белгілі бір агрегаттың жұмыс істеу режимінің белгілі арақатынасын
қолдау қажеттілігі энергияны минималды пайдалану критериін есепке алады.
КЦ-тің жұмыс істеу режиміне АРЖ-ін ендіру КЦ-тің режимдік
параметрлерін тұрақты бақылауға және жылдам ақпараттардың көлемін
төмендетуге мүмкіндік береді.
Газбен жабдықтау жүйесі міндеттерінің бірі болып тиімділеу
міндеттерінің құрылымы, параметрлері, басқарушы әсерлері есептеледі.
17
1 Технологиялық бөлім
1.1 Магистральды газ құбырларының жалпы сипаттамасы
Газ шығарудың тұрақты артуына байланысты өнімді жүргізу желісі
өседі.
Құбыр көлігінің негізгі тиімді нәтижелі қолдану факторлары болып газ
құбырын түгел автоматтандыру мүмкіндігі есептеледі.
Қазіргі таңда әлемдегі барлық елдерде континентаралық газ көлігінің
негізгі түрі болып құбырлық есептеледі. Газ құбыры көлігінің тез дамуының
себебі көліктің басқа түрімен (теміржолдық, өзендік, автомобильдік)
жеткізуге қарағанда, құбыр бойымен өңдеу тиімді. Осыған орай, газ құбыры
көлігі кейін де негізгі болып қалады деп есептеуге болады.
Шығару (газ кен орны) және өндіру (газ өңдейтін зауыт) ауданынан
тұтыну ауданына (қала, ауыл, өнеркәсіпті кәсіпорын, электр станциялары)
жеткізетін құбыр магистральды газ құбыры деп аталады. Магистральды газ
құбыры жыл бойы күні-түні жұмыс істеп, біршама диаметрі мен ұзындығы
болады. Магистральды газ құбырының диаметрі 150 ден 1420 мм-ге дейін, ал
ұзындығы ондаған мыңнан бірнеше мың километрге дейін өзгереді.
Магистральды газ құбырының жіберу қабілеттілігі 80млн.м3тәу дейін жетуі
мүмкін.
Магистральды газ құбыры жұмыс қысымына байланысты екі класка
бөлінеді:
а) 1 класс-жұмыс қысымы 2,5 тен 10МПа;
б) 2 класс-жұмыс қысымы 1,2 ден 2,5МПа;
Қазіргі заманғы магистральды газ құбыры инженерлік құрылысты
ұсынады, ол газды транспорттауға, компремирлеуге және құбыр бойымен
өңдеуге дайындайтын негізгі технологиялық процесті қамтамасыз етеді.
Негізгі технологиялық процестерді орындайтын жабдықтардан басқа
магистральды газ құбырларында қосалқы құрылғылар бар, олар газ құбырын
коррозиядан, электр жабықтаудан және су жабдықтауынан сақтайды.
Магистральды газ құбырының құрамы оның ұзындығымен, транспортталушы
газдың фракционды құрамымен, газда СО2, H2S және ылғалдың сақталуымен,
газды қолданатын тұтынушылардың талаптарымен анықталады.
1.2 Компрессорлық станцияның мақсаты
Газ құбыр бойымен қозғалғанда газ кәсіпшілігінен тұтынушыға дейінгі
жолынла құбырдың кедергісін және қысымын жоғалтады. Қысымды шамадан
тыс жоғалту құбырды тиімсіз қолдану мен жіберу қабілетін төмендетеді.
Газды үлкен қашықтықта тиімді өңдеу үшін компрессорлық станциялар
соғылады. Олардың құбыр трассасының бойымен орналасуын есеп айыру
жолымен анықтайды. Осыны қорыта келе, берілген құбырдың өнімділігі мен
кәсіпшіліктен газды тұтынушылардың қашықтығын анықтау үшін құбырдың
18
диаметрін алады, жұмысшы қысымды, құбыр қабырғасының қалыңдығын,
компрессорлық станцияның санын және орналасқан жерін анықтайды.
Компрессорлық станциялардың арасындағы қысым құламасы
компрессорлардағы қысу дәрежесін анықтайды. Учаскенің аяғындағы қысым
компрессордың басындағы қысымға тең, ал учаскенің басындағы қысым
компрессордың аяғындағы қысымға тең. Қысу дәрежесінің таңдауы
компрессордағы газ қысуы энергиясының шығынын анықтайды.
Газ құбырының максималды жіберу қабілеттілігін қамтамасыз ету үшін
оны орнату мен қанауына кететін минималды шығындарды есептегенде
барлық факторлардың жиынтығы есепке алынады. Компрессорлық станция
газ құбыры трассасының бойында орналасуына байланысты басты және
аралық болып бөлінеді.
Газ кәсіпшілігінің жанында орналасқан станция басты (БКС), ал
қалғандары газ құбырында аралық (КС) деп аталады. БКС газ құбырындағы
газды шығару қайнарына немесе өндіріске беріледі. Мұндай кен орындарында
газ мұнайдың серігі болып табылады және оның ішінде ерітілген күйінде
болады. Мұнай скважинадан шыққанда газ олардан арнаулы сепараторларда
бөлініп шығады. Бұл жағдайда газ қысымы үлкен болмайды. Мұнай
кәсіпшілігінде бағыттас газды жинау үшін кәсіпшілік құрама КС орнатылады.
Олар мұнай скважиналарының тоқуларына қосылады. Бұл станциялардан
газды фракциондағанда құнды компоненттер бөліну (бутан, пропан және т.б.)
үшін газ-бензин зауытына жөнелтіледі, содан соң газ газ құбырының
қабылдағышына келіп түседі.
Газ өндіретін зауыттардың (тақта тас өңдейтін, кокс-газ және т.б.)
жанында БКС орналасқан. Магистральды газ құбырының КС-ына келесі
негізгі технологиялық процестер қарастырылады: газды шаңнан тазарту,
компремирлеу-газды қысу және оны салқындату. Одан басқа БКС-да газды
кептіру жүргізіледі, егер ол күкіртті сутектен тұратын болса, онда газды
күкірттен тазарту жүргізіледі. Кептірудің мақсаты-газдан ылғалды тартып алу.
Скважинадан 10-200С температурада шығатын газ суға қанық болады. Егер
газдан ылғалды тартып алмаса, онда салқын газ құбырында салқындату
кезінде су бөлінеді. Қыста газ құбыры тоңған жерлерде судың мұз болуы және
мұзды тығын болуы мүмкін.
Күкірттісутек-газдағы зиян қоспа. Ылғал болған жерде ол құбыр және
жабдықтар коррозиясына әкеп соғады. Магистральды газ құбырында
транспортталатын газда күкіртті сутектің болуы 100м3-қа 2 г. газдан аспауы
керек. Газды қойылған шарт бойынша күкірт тазалау БКС-ның қондырғысына
әкеледі. Газды шаңнан тазалау КС жабдықтарының мезгілсіз тозуынан
сақтайды және олар арнайы аппараттарда жасалынады. Аппараттарда газ
өзінің бағытын күрт өзгертеді және өлшенген қатты өоспалар маймен
жұтылып түсіп қалады. Көрсетілген негізгі технологиялық процестерден басқа
КС-да көмекші процестер орындалады, ол үшін келесі жүйелер
қарастырылады:
19
- компрессорлар мен қозғалтқыштардың салқындауына арналған
айналып жүрулер;
- машинаға майды құю үшін;
- өрт сөндіруші жылу және су жабдықтаушыларының желдетушілері.
1.3 ГӨА-ның электржетектерімен компрессорлық станцияларды
құрастыру
Магистральды газ құбырының компрессорлық станциясы бір-бірімен
байланысқан көп технологиялық объектілерден тұрады. КС-ның негізгі
құрылысы болып компрессорлық цехтің басты ғимараты болып табылады.
Оған ГӨА орнатылады. Бір цехті КС барлық территориясы 3-4 га болады. Газ
құбырының трассасы өтетін КС территориясынан тыс түйінді қосу крандары
орналасқан. Бұл КС крандары арқылы газ құбырына қосылады. КС-ға кіретін
газ шаңұстағыш арқылы өтеді, ал шығатын газ газсуытқыш арқылы өтеді.
Компрессорлық цехтың басты корпусымен бойлай орналасқан ГӨА
бастырмалатқыш кранымен бірге орап байлау құбыры оларды қосу үшін
қажет болады. Басты корпустың арғы жағында жоғарғы вольтты жабық бөлңп
тұратын құрылғы (ЖБТҚ) орналасқан. Одан кабельдер мен эстакадалар
бойымен ГӨА-нан электр қозғалтқыш жетегіне қорек келеді. КЦ басты
корпусының жанында тағы да ауадағы салқындату аппараттары (АСА)
орналасқан. Олардың көмегімен ГӨА-нан келіп түсетін қыздырылған майлар
мен суларды салқындатуға болады (егер де ол жерде суды салқындатқыш
болса). КС-ның шетінде әкімшілік және шаруашылық мұқтаждықтардың
ғимараты және гараждар орналасқан. Осы жерде өрт сөндіретін қажетті құрал-
саймандар да орналасқан.
Компрессорлық цех ғимараты ұзындығы бойынша екі бөлікке бөлінген:
машиналы зал, онда ГӨА-да электр құрылғылары орналасқан, және
бастырмалатқыштардың галереясы-B-1a класының жарылуға қауіпті бөлігі.
1.4 Магистральды газ құбырындағы электржетекті компрессорлық
станцияның технологиялық сұлбасы
1-ші қосымшада электржетегі бар центрден тебетін бастырмалатқышпен
жабдықталған аралық КС-ның технологиялық сұлбасы көрсетілген. Бұл
станцияда газды салқындату көрсетілмеген. Компрессорлық цех Э-1
электрқозғалтқышынан 5 жетегі бар центрден тебетін бастырмалатқыштан
(ЦТБ) тұрады. Төрт бастырмалатқыш әрқайсысында екі-екі бастырмалатқышы
бар жеке топтар құрады. №3 бастырмалатқыш резервті болып табылады; оның
орап байлануы бірінші және екінші топтарға қызмет көрсете алатындай болып
жасалынған. Центрден тебетін бастырмалатқыштың артықшылығы бір
агрегаттың өнімділігі болып табылады. Осы жағдайда оны газ құбырларында
үлкен тәуліктік өнімділікпен қолдануға мүмкіндік береді (13млн.м3 және одан
да көп). Магистральды газ құбырындағы бөлектенген жіптері (шлейфтері) бар
20
газ шаң ұстағыштардың коллекторының кірісіне беріледі. Шаңұстағыштардың
құрылуы тұндырғыштан, аккумулятордан және насостан тұратын май
жүйесінен тұрады. Шаңұстағыштардан кейін шығыс коллектор арқылы газ
бөлектенген жіптермен ЦТБ-тың бірінші және екінші топтарының
қабылдағышына келіп түседі.
Бастырмалатқыштардағы жүйелі қысудан кейін газ бөлектенген
лақтырғыш жіптермен газ құбырына келіп түседі. Шаңұстағыштарға дейінгі
тракттағы қабылдағыш жіп пен бастырмалатқыштан кейінгі лақтырғыш
жіптің арасында ұстатқыш қарастырылған. Ол ұстатқыш А-2 дистанциялық
және автоматты басқарылатын крандар мен A-3 дроссельді крандар
орналасқан. Бастырмалатқыштардың біреуі істен шығатын болса, онда екінші
бастырмалатқыш A-2 кранының автоматты түрде ашылуымен шығаратын
нұсқаға өтеді. Ол оның тұрақсыз жұмыс режиміне (помпаж режимі) өтуден
сақтайды.
A-3 дроссельді краны нұсқадағы қысымның айқын құламасын және
жұмыс режимін сақтауға арналған.
1.5 ГӨА электржетектері
ТМД-да ГӨА электржетектерінің екі түрі қолданылады. Олар центрден
тебетін компрессорлар және поршеньді компрессорлар.
ЦТБ-шы бар ГӨА электржетегі кранды орап байлаудан тұратын
бастырмалатқыштан, редукторы бар жетекті турбоэлектрқозғалтқыштан,
нығыздау және майлау жүйесінен, және де бақылау, басқару және қорғаныс
жүйесінен тұрады.
Магистральды газ құбырының компрессорлық станцияларында әдетте
бастырмалатқышы бар ГӨА электржетектері қолданылады. Поршеньді
электржетекті компрессорлар магистральды газ құбырындағы ең кіші
бастапқы қысымы бар бағыттас мұнайды шайқау үшін қолданылады.
Конструкциясы бойынша бастырмалатқыштар бір адамдық болады, ал оның
КС-да қолданылуы бойынша газдың қажетті қысу дәрежесін қамтамасыз ету
үшін олар толық тегеурінді және толық емес тегеурінді болып бөлінеді. Толық
тегеурінді бастырмалатқыш өзі жалғыз КС-ға газдың керекті қысу дәрежесін
қамтамасыз ете алады.
1.5.1 280-11-1 центрден тебетін электржетегі бар компрессорлық
қондырғы
Қондырғыда
жетекті қозғалтқыштың орнына валының айналу
жылдамдығы 1480 айнмин, қуаты 4500 кВт асинхронды фазалық қозғалтқыш
АФҚ-4500-1500 қолданылған.
Қондырғы валдың тұрақты айналу жылдамдығы режимінде жұмыс істей
алады және айналу санының реттелуі 70-100% номиналды шегінде болады.
21
1.1 - кесте. АФҚ-4500-1500 электр қозғалтқышының техникалық сипаттамасы
Бастырмалатқыштар бөлмеге шығарылған. Ол машиналы залдан
металлды қалқамен қоршалған. Қондырғы екі немесе үш бастырмалатқыштың
параллельді және тізбектей жалғанған кезінде де жұмыс істей алады. 1-
кестеде компрессорлық қондырғының жұмыс істеу режимі әр түрлі жалғанған
сұлбалар үшін келтірілген.
Қондырғы 280-11-1 бастырмалатқыштан, көлденең типті бір сатылы
көтермелеуші редуктордан, электрқозғалтқыштан және көмекші құралдардан
тұрады. Көмекші құралдардың комплектісіне кіреді:
1) майлау жүйесі ауыспалы токты электрқозғалтқышы бар пускілі май
насосынан, тұрақты токты электрқозғалтқышы бар резервті май насосынан,
фильтрден және майды салқындатқыштан тұратын май багынан тұрады;
2) майды нығыздау жүйесі жұмысшы және резервті нығыздау
насосынан, май аккумуляторынан, қалтықтық камерадан, екі құлама
регулятордан және газ бөлгіштен тұрады;
3) бақылау-өлшеу құралдарының комплектісі және агрегаттың апаттан
қорғау датчигі;
4) агрегатпен басқарылатын жергілікті қалқан.
Қондырғының газ құбырында жұмыс істеу режиміне байланысты
қондырғыны валдың айналу санын реттеу үшін аппаратурамен жинау керек.
1.2 - кесте. Қондырғының жеке элементтерінің салмағы
22 Қуат, кВт
4500
Статордың кернеуі, В
6000
Статордың тогы, А
522
Бос жүрістің номиналды тогы, А
160
Ротордың сызықты тогы, А
1825
Валдың номиналды айналу жылдамдығы, айнмин
1480
Номиналды сырғанау
0,0133
Тұтынылатын қуат, кВт
4684,75
ПӘК, %
96,2
Cos φ қуатының коэффициенті
0,88
Қондырғылар
салмағы, т
Бастырмалатқыштың (бәсеңдеткішсіз, электрқозғалтқышсыз,
көмекші құралдарсыз)
8
Бастырмалатқыш корпусының
4,5
Бәсеңдеткіштің
6
АФҚ-4500-1500 электрқозғалтқышының жиналуының
30
Электрқозғалтқыш статорының
14,5
Ротордың
8,0
1.3 - кесте. 280-11-1 электр жетегі бар компрессорлық қондырғының жұмыс
істеу режимі
1.5.2 Электрқозғалтқыштың айналу санын реттейтін қондырғы
Реттеу вентильді каскадтың асинхронды сұлбасы арқылы қабылданған.
Оның негізгі идеяларының бірі сырғанау энергиясын қолдана отырып
реттеудің үнімділігін көтеру. Синхронды вентильдік каскадтың
принципиалды сұлбасы қосымша 2 мыналардан тұрады: фазалық ротордан
тұратын асинхронды электрқозғалтқышы, сынапты түзеткіш топтары
(ротордың тогын түзету үшін істейді), сынапты түзеткіш топтары (ротордың
түзетілген тогын ауыспалы токқа жүйе жиілігін өзгерту).
Вал электрқозғалтқышының айналу жылдамдығын реттеу ротор
шынжырына қосымша ЭҚК-ін енгізуге негізделген. Ротор шынжырына
енгізілнтін ауыспалы токтың қосымша ЭҚК-і, ротор тогының жиілігіне сай
ауыспалы жиілігі болуы керек.
Ротордың ауыспалы тогының энергиясы роторлық вентильдерден
энергияға өзгереді. Ол одан соң инвертормен 50 Гц жиілікпен ауыспалы
токтың энергиясына өзгереді және трансформатор арқылы жүйеге қайтып
келеді.
23 Көрсеткіштер
Жұмыс істейтін бастырмалатқыштар
саны
Көрсеткіштер
Үш(тізбектей)
Екі(тізбектей)
Бір
Газдың бастапқы абсолютті қысымы
(сорғыш патрубканың кірісінде),
2
кгсм
315
37,0
45
Газдың бастапқы температурасы
(бірінші бастырмалатқыштың сорғыш
0
патрубкасының кірісінде), С
15
15
15
0
Газдың салыстырмалы салмағы, 20 C
3
және 760мм рт.ст апарылған, кгм
0,672
0,672
0,672
Валдың айналу жылдамдығы, айнмин
7900
7900
7900
3
Өнімділік, млн.м тәулік
13
13
13
Бастапқы қысым мен бастапқы
температурасының көлемді өнімділігі,
3
м мин
292
248
203
Газдың ақырғы абсолютті қысымы
(соңғы бастырмалатқыштың
патрубкасы бастырмалатқышқа
2
кірісінде), кгсм
56
56
56
Бастырмалатқышпен тұтыну қуаты,
кВт
Бірінші
3500
3850
4100
Екінші
3800
4200
------
Үшінші
4100
------
------
1.5.3 Центрден тебетін бастырмалатқыш
280-11-1(2) ЦТБ "Конструкционды сызбада" тілік ретінде ұсынылған.
Сызбада консольды орнатылған жұмысшы дөңгелек және газды осьпен
жеткізу бір сатылы центрден тебетін машинада көрсетілген. Бастырмалатқыш
корпусы ұлу симметриясымен жазықтықта дәнекерленген екі массивті
болатты бөліктен жасалған. Бастырмалатқыш корпусының тік қойылған
қабырғасына картер бекітіледі. Қатерде тіректі-қажырлы және тіректі
мойынтірек орнатылған.
Тіректі мойынтірек тағы қатайтқыш та бола алады. Ол газдың
бастырмалатқыш қуысынан машиналы залға енуіне тойтарыс береді. Валдың
қайтарылуы алдыңғы (қатайтқыш) мойынтірекке үлкен қысыммен берілетін
маймен қамтамасыз етіледі. Жұмысшы дөңгелек жаққа ағатын май арнайы
деңгейді реттеуіші бар қалтқылы камераға. одан газбөлгішке, ол одан соң май
багына келіп түседі.
Бастырмалайтын патрубка-дифузор ұлуға төменгі бөлігінде
дәнекерленген. Бастырмалатқыш роторында жабық типті шегеленген
конструкциялы бір жұмысшы дөңгелек бар. Жауып тұрған сақина жауырын
денесі арқылы өтетін тойтарып шегеленген ротор дигіне жалғанған. Ротордың
жұмысшы дөңгелегі валдың цилиндірлік аяғына отырғызылған. Ротордың
валындағы қажырлы дискілер валмен бірдей орындалған; ротордың валында
тағы білікті жылжытылған реле үшін бурт бар. Бастырмалатқыш роторының
валы редуктор тісті дөңгелегінің валымен, жалғанылатын валдардың соңына
отырғызылған, екі тісті төлкеден тұратын муфтамен, тісті төлкеге
орналастырылатын сыртқы тісті құрсаумен жалғанған және екі жағынан
қажырлы сақиналармен қатайтылады. Майлау тіректі-қажырлы мойынтірекке
және жалғанылатын муфтаға жетекті қозғалтқыштың майлау жүйесінің май
құбырынан беріледі. Тіректі- қатайтқыш мойынтірекке май жоғарғы қысымды
(60 кгсм2 дейін) бұрандалық насоспен беріледі. Бұрандалық насостарға
жетекті қозғалтқыштың майлау жүйесінің май құбырынан тоңазытқышта
суытылатын май 0,4 кгсм2 қысыммен беріледі. Бастырмалатқыштың майлау
жүйесі параллель өосылған және ауыспалы токтың қуаты 20кВ, кернеу 380В,
1450 айнмин болатын электрқозғалтқыштан жұмыс істейтін екі бұрандалық
насоспен жабдықталған. Насостың біреуі жұмыс істейді, ал екіншісі резервте
тұрады. Әр насос 64 кгсм2 қысымда жүйеге 60-80 лмин май береді. Майдың
аккумуляторы бастырмалатқыштан 4м жоғарыда орналасқан жоғарғы қысым
ыдысы бола алады. Аккумулятордың жоғарғы жағында қақпақпен жабылған
қылта бар. Қақпаққа штуцер бұрап кіргізілген. Штуцерге аккумуляторды
ұлудағы бастырмалатқыштың қуысымен жалғайтын құбыр жалғанған.
Аккумулятордың төменгі жағына фланецтен тұратын бұру дәнекерленген.
Аккумулятор сиымдылығы 0,3м3.
1.6 Бастырмалатқыштардың сипатттамалық қисықтары
24
Бастырмалатқыштардың сипаттамалық қисықтары оның жұмысының
негізгі параметрлері арасындағы байланысын графикалық түрде көрсетеді:
көлемді өнімділікті, қуатты тұтынатын қысу дәрежесі және политропиялық
ПӘК. Бастырмалатқыш сипаттамасы сынақтың берілгенінен және көбінесе
дұрыс болмайтын есептелетін берілгендер негізінен құралады.
(а)
(б)
1.1 - сурет. Бастырмалатқыш үшін (а) санамағандағы және (б) шығын
мен кедергіні санағандағы қысу дәрежесі ε және көлемді өнімділіктің Q
арасындағы тәуелділік сипаттамасы
Жауырынды жұмысшы дөңгелегі бар бастырмалатқыштар мен көлемді
орналастыратын газ және ығысу деңгейінің арасындағы АБ түзуі графикалық
түрде көрсетілген (сурет1.1(a)). Шын мәнінде үйкеліске,газдың соғылуына
кететін шығындар СКЕ қисығы түрінде көрсетілген (сурет 1.1(б)). Ол
бастырмалатқыштың сипаттамасы деп аталады.
Бастырмалатқыштың жауырыны арқылы берілетін жұмыс газды қысуға
кетеді. Жұмысшы дөңгелектің каналдарындағы шығындар бұрыштарға
байланысты. Газ шығынының кемуіне байланысты жұмысшы дөңгелектің
кірісіндегі с1 жылдамдығының шамасы кемиді. Осының салдарынан u1
жұмысшы жылдамдықтың өзгермеуіне байланысты ағын кіріс жиектеріне
соғылады. Тағы жұмысшы дөғгелектің жауырынынан газ шығысының
бұрышы да өзгереді. Бұның кесірінен ағын олқылығы, құйындау болуы
мүмкін, олар қосымша энергияның жоғалуына себеп болады. Осыған
байланысты газ шығынын көбейткенде немесе азайтқанда, оны есептік
шамамен салыстырсақ қосымша энергия шығындары туындайды.
Осы себептерге байланысты пайдалы тегеурін тәуелділігі мен қысымды
көтеру деңгейі СКЕ қисығы түрінде көрсетілген. Салыстырмалы түрде
шығынға байланысты компрессордың ПӘК-ті өзгереді.
ε - Q (қысу дәрежесі- өнімділік) бастырмалатқыштың сипаттамасы
айналым санының өзгермеуіне байланысты екі учаскеден тұрады: К жеке
нүктелерінің кіруі және құлауы(сурет1.1(б)).
Жұмысшы нүкте сипаттаманың құлау учаскесінде болса ғана
бастырмалатқыш тұрақты жұмыс істейді. Жұмысшы нүкте кіру учаскесінде
25
болса, онда бастырмалатқыш тұрақсыз жұмыс істейді. Ол кезде мынадай
ауытқулар болады: өнімділіктің өткір тербелісі, ротордың соққысы және
бастырмалатқыш дірілі. Бұл жағдайларды болдыруға болмайды. Жұмыстың
тұрақсыз режимін помпаж деп атайды, ал өнімділік кезіндегі помпажды
критикалық өнімділік дейді.
Бастырмалатқышты таңдағанда және есептеген кезде α (өнімділік-қысу
дәрежесі) нүктесі ПӘК-тің мәніне сәйкес алынады. Ол тұрақсыз жұмыс
зонасына алыс орналасуы керек.
Желі кедергісінің өзгеруіне байланысты жұмысшы нүкте бір жақтан
екінші жаққа ауысуы мүмкін. Қысым қарсылығын өсіргенде
бастырмалатқыштың өнімділігі кеми бастайды. Графикалық түрде оған
бастырмалатқыш сипаттамасы бойымен жұмысшы нүктенің солға қарай
орналасуы сәйкес келеді, α нүктесінен К нүктесіне қарай (сурет 1.2).
1.2 - сурет. "Помпаждың" графикалық түсінігі
Жұмысшы нүкте сипаттамада К нүктесіне жеткеннен кейін солға қарай
жылжыса, желінің қысым қарсылығы қысымнан асып кетеді. Графикалық
түрде оған жұмысшы нүкте сипаттаманың бірінші квадратынан екіншісіне
секіруі (К нүктесінен в нүктесіне) сәйкес келеді. Бастырмалатқыш арқылы
газдың кері шығынының туындауы желідегі қысым
қарсылығының
төмендеуіне әкеліп соғады. Содан соң жұмысшы нүкте г нүктесіне қарай
жылжиды.
Жұмысшы нүкте жылжып бара жатқанда қысымның ең аз шегіне жетсе
(г нүктесі), бастырмалатқыш қысымы аудың қысым қарсылығынан асады.
Содан соң газ желіге қарай кері қайтады. Графикалық түрде оған жұмысшы
нүкте сипаттаманың екінші квадратынан біріншісіне секіруі сәйкес келеді (г
нүктесінен а нүктесіне).
Әр белгілі бастырмалатқыш валының айналу жылдамдығына белгілі
сипаттама сәйкес келеді. 1.3-суретте вал айналуының әр түрлі жылдамдығы
үшін n1-n5 бастырмалатқыштың жанұялық сипаттамасы көрсетілген.
26
ε
0
Q
1.3 - сурет. Тұрақты жұмыстың шекаралық қисығы
Бастырмалатқыш сипаттамасының К критикалық нүктелерін қосатын
түзу "помпаждың" шекаралық қисығы деп аталады.
1.7 Әр түрлі сору
жағдайлары
үшін
бастырмалатқыш
сипаттамасының өзгеруі
Валдың айналу санының тұрақты болуы кезінде өзгеріссіз температура
және газ құрамы кезінде ЦТБ белгілі көлемдегі өнімділікті және қысу
дәрежесін ε = P1 P2 береді.
Сондықтан бастырмалатқыштың кірісінде р1 газ қысымы кемісе
шығысында да газ қысымы кемиді
р2=ε·p1,
(1.1)
Егер кірісінде температура мен газ қысымы өзгерсе, онда
бастырмалатқышта газдың салыстырмалы салмағы мен қысу дәрежесі де
өзгереді. Бастапқы салмақтың тығыздығын газ мына формуламен анықтайды:
Н
р1 10 4
RTH
кг м 3 ,
(1.2)
27
1.4 - сурет. Бастырмалатқыштың газды-динамикалық сипаттамасы
280-11-1 және 280-11-2 мына жағдайларда: tH = 150C, R = 52,5кГ·мкг·0C,
n = 7950 айнмин, β = 0,87 және жұмысшы дөңгелек үшін диаметрі 600 мм.
Мұндағы р1-шығыстағы газдың абсолютті қысымы, кгсм2; R-газ тұрақтысы,
кГ·мкг·0C; β-газдың сығылуын ескеретін коэффициент; Тн - газдың бастапқы
температурасы, 0K, Tн = 273 + tн; tн - 0C-дағы бастапқы температура.
Онда стандартты қалыпты жағдайда газдың салмақты тығыздығы
келесідей болады:
1,033 10 4
52,5 293
0,672кг м 3 ,
(1.3)
мұндағы: p1 = 766 мм рт. ст. = 1,033 кгсм2=103,3 КПа;
tн = 20 0С = 273 + 20 = 293 0К;
R = 52,5 кГ мгк 0С.
p1 = 33 кгсм2 = 330 КПа; Т1 = 288 0К (+15 0С);
н
33 10 4
0,87 52,5 288
24,1кг м 3 ,
(1.4)
мұндағы: 0,87 β коэффициентінің мәні.
p1 - 33 кгсм2 = 330 КПа; p2 - 39,6 кгсм2 = 396 КПа; t1 = +2 0C; Т1 = 275 0К;
ε1=1,2.
Егер газды қабылдау кезінде температура (+15 0С дейін) өзгерсе, онда
жаңа қысым деңгейін мына формуламен анықтайды
28
2 1
Т1
Т 2
( 1 1) 1
275
288
0,2 1,191,
(1.5)
Бастырмалатқыштың сипаттамасы газдың белгілі құрамы үшін
құрылады. Онда біліктің номиналды айналу саны (n айнмин) және
температурасы +15 0C.
Электржетекті бастырмалатқыш мынадай шарттарда жұмыс істейді:
шығыстағы қысым p1 = 37 кгсм2 = 370 КПа; шығыстағы қысым p2 = 45,5
кгсм2 = 455 КПа; газдың шығыстағы температурасы Т1 = 283 0К (100C);
біліктің айналу жылдамдығы n1 = 7200 айнмин; ε1 = 1,23.
Параметрлер үшін бастырмалатқыштың нақты параметрлерін
келтіреміз, ол үшін сипаттама құрылған, яғни температура Т = 288 oК және n2
= 7950 айнмин:
2 1
n1 T1
n2 T2
( 1 1) 1 (
7200 2 283
7950 288
(1,23 1) 1,186 ,
(1.6)
н
37 10 4
0,87 52,5 283
28,7кг м 3 ,
(1.7)
Сипаттамадан ε = 1,186 Q = 223 м3мин екенін анықтаймыз. Табылған
көлемді қолдана отырып өнімділіктің өнімділікке қатынасын есептейміз:
N i0
н
107,5квт кг м 3 ,
(1.8)
Бастырмалатқыштың ішкі қуаты:
N i0 = 107,5 н = 107,5 28,7 =3080 кВт,
(1.9)
мұндағы: Nmex - бастырмалатқыштың мойынтірегіндегі және
бәсеңдеткішіндегі механикалық шығындар. Электржетегі үшін Nmex = 150 кВт.
Электржетегі үшін
N = 3080 + 150 = 3230 кВт,
(1.10)
Электрқозғалтқыштың ПӘК-і 0,96 тең екенін ескрке отырып, жүйедегі
тұтынылатын қуат келесідей болады
N
3230
0,96
3370квт ,
(1.11)
29
)
Сипаттамадан Q бастырмалатқыштың көлемді өнімділігін анықтап
алып, қалыпты шарттағы (қысымы 760 мм рт. ст., температурасы 200С)
бастырмалатқыштың тәуліктік сатылымдылық өнімділігін есептеуге болады.
Бұл көлемді өнімділіктің келесі қатынаспен байланысты:
Q
H 1440
6
3
(1.12)
мұндағы: Q - бастырмалатқыштың тәуліктік сатылымдылық өнімділігі;
3
шарттағы газдың салмақты тығыздығы; 1440 = 60·24 - тәуліктегі минут саны;
Q = графиктен
табылған және сору шартына келтірілген көлемді
3
Бастырмалатқыштың жұмыс істеуі кезінде газдың бастапқы
параметрлері (қысым және температура) өте үлкен арақашықтықта өзгере
отырып, бастырмалатқыштың орнықсыз аймақта жұмыс істейтініндей шарт
тудыруы мүмкін.
Бастырмалатқыштың орнықты жұмыс істеу аймағын тез анықтау үшін
Гунбин номограммасы қолданылады және бастырмалатқышқа газды
берукезінде және де диафрагмадағы қысымның түсуімен немесе басқа
аспаптағы (келтеқұбырдағы сору конфузоры) параметрлерге тәуелді Qд
сатылымдық және Q көлемді өнімділіктерді анықтау үшін қолданылады.
Номограмма интервалы 150C болатын, 00C-дан 300C-ға дейін болатын газдың
температурасна құрылады.
Номограмманың төменгі шегі "помпаж"
аймағымен анықталады, бұл біліктің үнемі айналып отыруы кезінде тек
көлемді шығыннан тәуелді болады. Яғни, орнықты жұмыс істеу аймағы
астынан бірнеше сызықтармен шектелетін болады. Сәйкесінше "помпаждық"
шектері болып минутына біліктің әр түрлі айналу саны болып табылады.
Номограмманың жоғарғы шегі болып бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігінің максималды сызығы болып табылады. Жоғарғы қысым кезіндегі
өнімділіктің шектелуі болып бастапқы салмақты тығыздықтан және көлемді
өнімділіктен тәуелді болатын тұтынылатын қуатты айтады.
Екі бастырмалатқыштың тізбектей жұмыс істеуі кезінде олардың
екіншісінің көлемді өнімділігі біріншісіне қарағанда аз болады, сәйкесінше,
екінші бастырмалатқыш "помпаж" шегіне жақын жұмыс істейтін болады.
Екінші бастырмалатқыштың жұмыс істеу режимі біріншісінің жұмыс ңстеу
режимінің жұмыс істеуі бойынша анықталады, ол бастырмалатқыш екеуінің
де сатылымдық өнімділігінің теңдігіне негізделген.
1.8 Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі
Экономикалық және ГӨӘ, КС, МГҚ режимдік көрсеткіштерін
анықтайтын негізгі параметр өнімділік (шығын) болып табылады. Газдың
30
Q млн.м тәулік.
өнімділігі,м мин.
шығынын анықтау үшін бастапқы параметр ретінде көлемді өнімділік
алынады. Көлемді өнімділік бойынша бастырмалатқыштың жұмыс істеу
режимдері анықталады. ГӨА-ын автоматтандыру негізінде көлемді өнімділік
бойынша антипомпажды реттеу және помпаждан қорғау жүргізіледі.
Негізгі бастырмалатқыштың жұмыс режимін басқаруды қысу дәрежесі ε
бойынша да жүргізуге болады, ол газ қысымы бастырмалатқыштың
шығысында р2 және бастырмалатқыштың алдындағы газ қысымы р1 болып
бөлінуден өзіндік болып анықталады. Бірақ басқаруды көлемді өнімділік
бойынша жүргізуді қолайлы деп есептейді, өйткені ол бойынша
бастырмалатқыш сипаттамасының жұмысшы нүктесін нақтырақ анықтауға
болады. Оны біз 1.5-суреттен көре аламыз. 280-11-1(2) типтегі ЦТБ-тың
сипаттамасын Q = f(ε) қарастырайық. Помпажға жақын аймағында а
жұмысшы нүктесінен
б
жұмысшы нүктесіне ауысқан кезде
бастырмалатқыштың көлемді өнімділігінің ΔQ = 13м3мин (10%-ға) өзгеруіне
қысу дәрежесі Δε = 0,005 (4%-ға) ғана өзгеруі сәйкес келеді.
Бастырмалатқыш жұмыс режимінің мұндай өзгерістерін байқау үшін
қателігі 0,5% аспайтын қысу дәрежесін өлшеу қажет. Бұл жерде қателік болуы
мүмкін емес. Сонымен қатар, алғашқы нәтижелерді алу үшін көлемді
өнімділікті 10%-ға дейінгі қателікпен өлшеп табуға болады. Мұнда
метеорологиялық қиындықтарды ескере отырып, нақтылығы жоғары емес
өлшеумен қамтамасыз ету өте оңай.
Q,м3 мин
1-бастырмалатқыштың көлемді өнімділігінің минималды шегі
(помпажды шектің аймағы); 2-бастырмалатқыштың жұмыс аймағының
ұсынылатын шегі.
1.5-сурет. 280-11-1 типтегі ЦТБ-тың помпажға жақын аймағындағы
жұмыстың сипаттамасы.
31
Көлемді өнімділік Q бастырмалатқыш құрылғысының
шығысындағы қысымның түсуімен анықталады, м3мин
Q A p ,
кішірею
(1.13)
мұндағы: Δp-бастырмалатқыш құрылғысының кішірейетін кірісіндегі
қысымның түсуі; А-кішірею құрылғысының өлшемдеу нәтижесінде
анықталатын газ шығынының коэффициенті; ρ- бастырмалатқыш алдындағы
газдың тығыздығы.
1.4 - кесте. ГӨА электржетегінің бақыланатын параметрлері
32 Бақыланатын параметрлер
Басқару
нүктелер
саны
Ақпаратты қолдану орны
Бастырмалатқыштың шығысы мен
кірісіндегі газдың қысымы
2
---
КЦ, ДП
---
Бастырмалатқыштың қысуындағы
газдың қысымы
1
КЦ
КЦ
---
Қысымның құрамасы "газ-газ"
1
КЦ
---
---
Бастырмалатқыштың шығысы мен
кірісіндегі газ температурасы
2
---
КЦ
---
Бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігі
1
КЦ
КЦ, ДП
КЦ
Бастырмалатқыш роторының осьті
жылжуы
1
КЦ
КЦ
---
ГӨА мойынтірегінің дірілі
3
КЦ
КЦ
---
ГӨА мойынтірегінің температурасы
10
КЦ
КЦ
---
Жағу майының қысымы
2
КЦ
КЦ
---
Нығыздалу майының қысымы
1
---
КЦ
---
Салқындататын ауаның
температурасы
1
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқышы
қаптамасының астындағы ауа
қысымы
5
КЦ
---
---
Жетекті электрқозғалтқыш
статорындағы мыс пен темір
температурасы
6
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыш
статорының тогы
1
КЦ
ДП
---
Жетекті электрқозғалтқышының
активті қуаты
1
---
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыштың
қоздыру тогы
1
КЦ
КЦ
---
Жетекті электрқозғалтқыштың
қоздыру кернеуі
1
---
КЦ
---
ГӨА-ның бөлек механизмдерінің
күйі
---
КЦ
---
---
Газдың тығыздығы газдың температурасы мен қысымына тәуелді, кгм3:
ρ=ρ0·p·T0 (p0T),
(1.14)
мұндағы: ρ0-қалыпты жағдай, яғни қысымы ρ0 = 0,1 МПа және
температурасы Т0 = 293 K кезіндегі газдың тығыздығы (газдың құрамына
тәуелді ρ0 = 0,68-0,78кгм3); p және Т-бастырмалатқыштың кішіреюі кіріс
құрылғысының алдындағы абсолютті қысым мен температура.
Нақты қысым мен температураныңимәндерін ескере отырып (1.13)
формула келесі түрге ие болады
Q А pp0T ( 0 pT0 ) .
(1.15)
Осылайша, бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі Δp, p және Т
өлшенгеннен кейін (1.15) формула бойынша анықталады.
1.4
-
кестеде 6-10кВ (БТҚ), КЦ, КС ДП бөліп тұратын
құрылғыларындағы қолданылатын және олар туралы түсетін ақпараттарда
болатын тек қана негізгі басқарылатын параметрлер келтірілген.
Басқарылатын параметрлер жөніндегі ақпараттар көрсеткіштер ретінде
қолданылады (шкалалы аспаптар және сандық индикациясы бар аспаптар),
тіркеулер (контроллер және компьютерлер) және сигнал түрінде болады.
Бұл кезде "сигнал" ретінде тек қана жарықтық және дыбыстық
сигналдар деп түсінуге болмайды, сонымен қатар техникалық қорғаудың және
автоматты басқарудың жұмыс істеуін қамтамасыз ететін басқару
құрылғысының дискретті(релелі) әсерінде айтады. Жоғарыда 1.4 - кестеде
қабылданған басқарудың түрлері мен көлемдеріне түсініктеме береді.
ГӨА кірісі мен шығысындағы газдың қысымы мен температурасы әр
ГӨА бойынша бөлек басқарылады және негізгі режимді параметрлер болып
табылады (1.4 - кесте, п.1-3).
Газдың және майдың қысым сигналдары (қысымның түсуі) ГӨА-ын
қорғау және автоматты басқару үшін қолданылады (1.4 - кесте, п. 2,3,9,10,12).
Жетекті электрқозғалтқыштың статорындағы токтың өсуі туралы сигнал (1.4 -
кесте, п. 14) аса жоғары токтар және асқын жүктелу кезінде релелік
қорғаныста, және де қоздыруды автоматты реттеу құрылғыларында
қолданылады. Жетекті синхронды электрқозғалтқышын қоздыру тогы
бойынша сигнал көмегімен (1.4 - кесте, п. 16) электрқозғалтқышты іске қосу
процесін автоматты басқаруға болады.
Жетекті электрқозғалтқыш қаптамасының астындағы ауа қысымының
сигналы үрлеу клапанын автоматты басқару үшін және жарылуға қарсы
үрлемелі жетекті электрқозғалтқыштың үстеме үрлеу ауасының қысымын
төмендеуінен қорғау үшін қажетті.
Бастырмалатқыштың көлемді өнімділігі (1.4 - кесте, п. 5) КЦ-те
автоматты помпажға қарсы реттеу үшін және бастырмалатқыштың көлемді
өнімділігі төмендеген кезде помпаждан қорғау үшін бақыланады.
33
Температураның және дірілдің жоғарылауы жөніндегі сигнал ГӨА-
ының мойынтірегін қорғау үшін қолданылады, ал көрсеткіштер
мойынтіректердің күйін, орталандыру сапасын
және ГӨА-ның айналмалы
бөліктерінің теңгерілуін анықтау үшін осы параметрлердің визуалды
басқаруын жүргізуге көмек береді.
1.9 Режимді-технологиялық көрсеткіштерді есептеу
Газ транспортының технологиялық процесін дұрыс жүргізу үшін КС-
ның оперативті ұйымы басқару объектісінің күйі туралы, процестің күйін
сипаттайтын режимді-технологиялық параметрлер туралы дұрыс мәліметпен
қамтамасыз етілуі керек. Бұл мәліметтер параметрлерді нақты өлшеу және
есептеу барысында алынады. ТП АБЖ КС-да микропроцессорлық техниканы
қолдану ГӨА, КЦ және КС бойынша режимді-технологиялық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz