Библиотека

ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ СИСТЕМИ ВХІДНА МЕРЕЖА - НАГНІТАЧ НА ПРОТИПОМПАЖНЕ КЕРУВАННЯ НАГНІТАЧЕМ

Автори: Ніщета В.В., Овчинніков В.П. - ЗАТ «СНІКО», м. Донецьк

Журнал "Нафтогазова промисловість"

Розглянуто деякі особливості впливу параметрів системи вхідну мережу - нагнітач для паралельної схеми їхнього включення шляхом підбора частот обертання. Показано, що паралельну схему включення варто вважати дуже зв'язаною системою, яку можна приймати цілою. Розглянуто особливість протипомпажного керування з використанням сумарної продуктивності нагнітачів.

Зміна продуктивності незбалансованих нагнітачів при зміні тиску газу на їхньому вході

З падінням тиску газу на входах незбалансованих нагнітачів відбувається наближення їхніх робочих крапок по характеристиці мережі до границі помпажа. Робоча крапка нагнітача з більшим коефіцієнтом деформації напірної характеристики ki2 = 2% входить у зону помпажа в точці с1 (рис. 1, де: Wpr- наведена частота кожного нагнітача; q1 і q2- наведені комерційні продуктивності нагнітачів; ki1, ki2 - коефіцієнти деформації напірних характеристик нагнітачів; S-сумарна комерційна продуктивність нагнітачів; Lp-помпажні границі нагнітачів при Wpr=0,9). У такий спосіб робочі точки незбалансованих нагнітачів роздільно досягають границі помпажа, тобто в помпаж попадає робоча крапка нагнітача з більшим коефіцієнтом деформації напірної характеристики (точка1 рис.1.).

Рис.1 Комерційна продуктивність нагнітачів при зміні вхідного тиску для незбалансованих нагнітачів

Зміна продуктивністі збалансованих нагнітачів при зміні тиску газу на їхньому вході .

Моделювання системи нелінійних рівнянь (5) представлене на рис.2 (Де: Wpr+dw- наведена частота кожного нагнітача; q1 і q2 - наведені комерційні продуктивності нагнітачів; ki - коефіцієнти деформації напірних характеристик нагнітачів; S - сумарна комерційна продуктивність; Lps і Lp - помпажні границі продуктивності нагнітачів при Wp r = 0,9) дає можливість укласти наступне: зсув напірної характеристики одного нагнітача по приведеній частоті з більшим коефіцієнтом деформації напірної характеристики приведе до зсуву напірної характеристики другого нагнітача, при тому, що сумарна комерційна продуктивність нагнітачів залишиться незмінною. Система веде як єдине ціле й при зміні зовнішніх умов, по вхідних і вихідних тисках газу, нагнітачі синхронно будуть наближатися або вийдуть до границі помпажа. При цьому сумарна комерційна продуктивність буде адекватно відображати стійкість системи в цілому й може служити параметром керування протипомпажним клапаном.

Рис.2 Комерційна продуктивність нагнітачів при зміні тиску газу на вході збалансованих нагнітачів

Висновки:

1.Визначення продуктивності й запобігання помпажа можливо рішенням нелінійного рівняння, що описується рівняннями вхідної мережі й нагнітача.:

2. Керування продуктивністю нагнітача можливо зміною частоти обертання, при цьому припустимі стійкі границі роботи нагнітачів і величина керуючого параметра визначається рішенням нелінійного рівняння.

3. Показано, паралельну схему включення нагнітачів варто вважати сильно зв'язаною системою, яку можна вважати цілої.

4. При паралельній схемі роботи нагнітачів вони можуть мати різну продуктивність. Напірні характеристики однотипних нагнітачів розрізняються внаслідок різного ступеня їхнього зношування. При рішенні задачі в нелінійних рівняннях потрібно враховувати опір трубопроводів обв'язки кожного нагнітача. Тільки врахувавши всі параметри обв'язки й, виконавши всі розрахунки можна здійснювати балансування частот обертання нагнітачів і визначення їхніх індивідуальних градієнтів зміни швидкості обертання для кожного з них.

5. Аналітичні рішення задач запобігання помпажа паралельно працюючих нагнітачів для інших типів нагнітачів вирішуються аналогічно наведеним у статті способом.

6. Рішення даного класу задач на практиці одержало практичне підтвердження експериментами й визначена збіжність експериментальних результатів з аналітичними розрахунками.

7. Отримана збіжність теоретичних і експериментальних результатів дозволяє обґрунтувати розробку й застосування цехової системи автоматизованого керування нагнітачами, що зможе оптимизировать їхню роботу й одержати значну економію паливного газу й збільшити продуктивність нагнітачів газопроводів України.

8. Економічний ефект від впровадження цехових систем керування нагнітачами складе більше 20,00 млн. дол. США в рік.

Список літератури.

1. С.И. Цитрин. Відцентрові компресори, газодувки й вентилятори. Машгиз. 1950 р.Київ,. 268 с.

2. СНиП 2.408-87. Держстандарт Росії.М,1995 р., 90с.

3. М. Корн і Т. Корн. Довідник по математиці для науковців і інженерів. Видавництво «НАУКА», М. 1974р. 832з

4. Альбом характеристик відцентрових нагнітачів природного газу. М. Союзоргэнергогаз, 1985 р. 87с

5. Д. Кирьянов. Mathcad 13. Бхв-петербург. 2006 р. 608с

6. Визначення напірних характеристик відцентрових компресорів на діючому встаткуванні компресорної станції. В.В. Убогість, Н.Г. Трифонов, В.П. Овчинников. Вібрація машин,вимір,зниження,захист. №2(9) 2007р.с.36-44.

Библиотека