§ 14.4. КОМПРЕССОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ПРОМЫСЛАХ. ГАЗОМОТОКОМПРЕССОРЫ (ГМК)

Эти мощные и сложные газоперекачивающие агрегаты (ГПА) применяют как в стационарных, так и в передвижных компрессорных станциях. Основные параметры баз газомотокомпрессоров, выпускаемых заводом «Двигатель Революции», приведены в таблице 14.1.

Таблица 14.1

В г а з о м о т о к о м п р е с с о р е ГМ - 8 (рис. 14.13, а) противоположное расположение компрессорных цилиндров и продувочных насосов двигателя благоприятствует уравновешенности агрегата в горизонтальной плоскости.

Рис.

а — с двусторонним расположением компрессорных цилиндров и продувочных насосов; б - с односторонним расположением компрессорных цилиндров; в - с односторонним расположением компрессорных цилиндров и продувочных насосов; г - с двусторонним расположением компрессорных цилиндров: 1 - поршень двигателя,

2- поршень компрессора, 3- крейцкопф, 4- поршень продувочного насоса, 5- направляющие крейцкопфа, 6- фундаментная рама

К каждой шатунной шейке коленчатого вала присоединены по два шатуна: двигателя и компрессора или двигателя и продувочного насоса. Система смазки - циркуляционная для механизма движения и принудительная от лубрикаторов для всех цилиндров и сальников. Охлаждающая вода подаётся в блок цилиндров двигателя, при этом часть её отводится на охлаждение компрессорных цилиндров.

Газомотокомпрессоры этого типа выпускаются следующих модрификаций: ГМ-8/4-64; ГМ-8/1-9; ГМ-8/1-17; ГМ-8-600/1-14; ГМ-8-600/1-9; ГМ-8-600/1-4; ГМ-8-600/3,5-14. Последняя цифра в шифре означает номинальное давление сжатого газа в кгс/см², предпоследняя под дробной чертой - начальное давление, цифра 600 -

мощность в л. с. у стационарных компрессоров (у передвижных она равна ≈ 400за счёт привода вентиляторной установки; в шифре не указана).

К о м п р е с с о р н а я с т а н ц и я КС - 550 смонтирована в нескольких блоках на сварных рамах - салазках. Наиболее крупный блок - газомотокомпрессор ГМ-8 со щитом системы управления и контроля и другими составляющими. Второй блок содержит радиаторно - вентиляторную установку, компрессор и баллон пускового воздуха, водо - масляный бак. В трёх небольших вспомогательных блоках размещены сепараторы, масляные фильтры, воздухоочиститель и глушитель выхлопа.

Для регулирования нагрузки на каждую ступень предусмотрены обводные линии с задвижками, соединяющие буферную ёмкость нагнетания с буферной ёмкостью всасывания первой ступени. Продувка конденсата производится из буферных ёмкостей нагнетания и сепараторов в общий коллектор.

Гидропривод вентиляторов состоит из роторных насосов, соединённых через редуктор с коленчатым валом, и гидромоторов, вращающих рабочие колёса вентиляторов. Масло поступает в насосы из масляного отделения водо - масляного бака, расположенного в верхней части радиаторно - вентиляторной установки и возвращается из гидромоторов через фильтр.

Г а з о м о т о к о м п р е с с о р 10ГКН (рис.14.13, в) предназначен для стационарных станций. Корпуса продувочных насосов двигателя одновременно служат направляющими крейцкопфов. К шатунным шейкам коленчатого вала крепятся только головки компрессорных шатунов, а шатуны двигателя - прицепные. Компрессоры этой марки выпускаются с цилиндрами диаметром от 110 до 630 мм. В одноступенчатых машинах степень повышения давления εсоставляет 1,2 - 4,0 при максимальном давлении 12,2 МПа; при двух ступенях εравно 3 - 12,5, а конечное давление достигает 34,5 МПа; при трёх ступенях εболее 20, а при четырёх ступенях доходит до 75. Шифр 10ГКН 4/1-55 означает: компрессор с четырьмя ступенями сжатия от р_н= 0,1 МПа до 5,4 МПа.

Г а з о м о т о к о м п р е с с о р МК-8 (рис14.13, б), как и 10ГКН, предназначен для стационарных установок. Двигатель этого компрессора имеет высокие показатели (КПД = 0,36 вместо 0,27 - 0,29 у ГМ - 8 и 10ГКН). Шатуны двигателя и компрессора выполнены отдельно. Они расположены попарно на первой, четвёртой,

шестой и восьмой шатунных шейках коленчатого вала. Продувочные насосы отсутствуют, и продувка осуществляется от турбокомпрессора.

Газомотокомпрессор ДР-12 - наиболее мощный и сложный из выпускаемых заводом «Двигатель Революции». Он состоит из двухтактного V-образного двигателя и шести компрессорных цилиндров, расположенных с обеих сторон базы.

За рубежом наиболее распространены газомотокомпрессоры американских фирм

Купер - Бессемер, Дрессер - Кларк, Ингерсол - Рэнд и Вортингтон. По лицензиям этих фирм выпускаются компрессоры в других странах (Франция, Италия). ГМК собственной конструкции изготовляют голландская фирма Томассен (с филиалом в Японии) и итальянская Нуово - Пиньоне.

Таблица 14.2

Частота вращения вала у стационарных ГМК различных марок изменяется незначительно (от 4,6 до 5,8 об / с), а мощность агрегата - в широком диапазоне в зависимости как от числа цилиндров двигателя (от 4 до 20), так и от мощности одного цилиндра (табл. 14.2).

Ведущие компрессоростроительные фирмы выпускают передвижные установки ГМК для нужд нефтяной и газовой промышленности. Благодаря применению оппозитной схемы и надёжных средств гашения вибраций частота вращения вала в передвижных ГМК увеличена до 10 - 16,7 об / с, что в сочетании с использованием лёгких сплавов позволило значительно снизить массу компрессора. Компрессоры монтируются на жёстких рамах - салазках, которые можно устанавливать на лафете или на фундаменте. Компрессоры поставляются со всем вспомогательным

оборудованием и снабжены системой автоматического регулирования, контроля изащиты.

Стационарные угловые и оппозитные компрессоры

Согласно ГОСТ 18985 - 79Е, компрессоры воздушные поршневые стационарные общего назначения, рассчитанные на конечное давление 0,88 МПа (абсолютное), изготовляются следующих типов: ВУ - бескрейцкопфные; V-образные; ВП - крейцкопфные прямоугольные; ВМ - крейцкопфные оппозитные. Компрессоры типа ВУ имеют водяное или воздушное охлаждение, а ВП и ВМ - водяное охлаждение цилиндров и промежуточных охладителей. Примеры условного обозначения: «Компрессор ВУ-3/8 ГОСТ 18985 -79Е» - V-образный, V_h = 3 М³/мин, р_к= 0,8 МПа (избыточное), с воздушным охлаждением.

«Компрессор 2ВМ10-50/8 ГОСТ 18985 - 79Е» - оппозитный двухрядный, база со штоковым усилием = 100 кН, р_к= 0,8 МПа, Vн= 50 м³/мин.

Производством угловых компрессоров в нашей стране заняты компрессорные заводы «Борец» и Краснодарский. Эти заводы выпускают компрессоры общего назначения по ГОСТ 18985 - 79Е и стационарные специальные машины для нагнетания воздуха и различных газов на базах компрессоров общего назначения.

Все машины относятся к параметрическому ряду, значительное число узлов и деталей которых взаимозаменяемо. Ряд охватывает область объемных расходов на входе от 4 до 100 м³/мин и давления нагнетания до ≈ 40 МПа. Условное обозначение (марка) компрессора характеризует основные параметры базы и машины.

Производством оппозитных компрессоров на базе М10 занят Пензенский компрессорный завод. Цифра в начале шифра означает число рядов, например, 4М10- 100/8, 2М10-50/8 (остальные цифры - как и для базы П). Оппозитные компрессоры на базе М25 выпускает для нужд газовой промышленности Сумской компрессорный завод. Шестирядный компрессор 6М25-210/3-56 мощностью 4 МВт предназначен для дожимных компрессорных станций (р_н - 0,25 - 0,45 МПа, р_к= 5,5 МПа).

Передвижные компрессорные установки с дизельным приводом

Для освоения скважин после бурения и ремонта предназначена компрессорная установка УКП-80 завода «Борец», смонтированная на прицепной гусеничной тележке. В установку входят: вертикальный четырехступенчатый компрессор, выполненный по схеме рис. 14.3, д (Vн^_8 м³/мин,р_к= 7,9 МПа), дизель В2-300 мощностью 220 кВт с редуктором, система охлаждения в радиаторах и другое вспомогательное оборудование.

Передвижкам установка КС -16/100, выпускаемая Краснодарским компрессорным заводом, также предназначенная для освоения скважин, смонтирована на автоприцепе. Четырехступенчатый шестирядный компрессор 6ГМ -16/100 выполнен на оппозитной базе. Каждая ступень состоит из двух цилиндров; третья и четвертая изготовляются с дифференциальными поршнями. Привод от четырехтактного дизеля марки 1Д12Б мощностью 300 кВт. Для зарядки пусковых баллонов сжатым воздухом на лафете установлен дизель-компрессор ДК-200. Охлаждение воздуха - в кожухотрубных холодильниках, а для охлаждения циркулирующей воды и масла служит блок радиаторов. Установка частично автоматизирована.

Установки свободнопоршневых дизель - компрессоров (СПДК)

В Российской Федерации выпускается несколько типов передвижных установок с дизель - компрессорами ДК-Ю мощностью 95 кВт и ДК-14 мощностью 235 кВт.

Установка ДКС-7/200 предназначена для транспортирования вертолетом. В нее входят два дизель - компрессора ДК-Ю, устанавливаемые на раме - салазках симметрично поперечной оси, и все системы, общие для двух компрессоров (системы пуска, питания топливом, электрооборудования, контроля). Система охлаждения замкнутая, циркуляционная; блок охлаждения для каждого компрессора включает в себя радиатор, два вентилятора, циркуляционный насос и газовую турбину, работающую на выхлопных газах дизеля. Газовая турбина служит приводом насоса и вентиляторов. Запуск дизель - компрессора ДК-Ю осуществляется сжатым воздухом. В изолированную кабину машиниста внесен щит с приборами контроля и управления.

Установка ДКС-7/200А смонтирована на автомобиле высокой проходимости (КрАЗ- 255Б). Дизель - компрессоры ДК-Ю размещены симметрично продольной оси автомобиля. В передней части платформы установлены блоки охлаждения.

Установка ДКС-3,5/200 ТП предназначена для работы в районах с тяжелыми дорожными и суровыми климатическими условиями. Она смонтирована на плавающем гусеничном транспортере. Дизель - компрессор установлен вдоль оси транспортера, а у бортов размещено вспомогательное оборудование. Все оборудование закрыто кузовом,

металлической крышкой и откидными бортами; станция укомплектована арматурой д. присоединения к скважине.

Установка ДКС-3,5/400Б предназначена для освоения глубоких разведочных скважин. Она собирается из блоков, число которых определяется объемом потребляемого воздуха. Станция может перевозиться различными транспортными средствами.

В передвижной установке ТАКС используется более мощный компрессор ДК-14.