Применение авиационных двигателей в ГПА

Рис. 3.9. Аппараты воздушного охлаждения масла

Рис. 3.7. Пылеуловители блока очистки на КС

 

Необходимость охлаждения газа обусловлено тем, что при компримировании газа возникает тепло, которое сохраняется в газовом потоке, так как теплоотдача в окружающую среду незначительная. Вследствие этого ухудшается режим работы КС, увеличивается расход мощности и расход газа на собственные нужды, кроме этого, увеличение температуры может привести к размягчению изоляции и нарушению её целостности. Количество тепла, подводимого к потоку, транспортируемого газа при компримировании, зависит от пропускной способности КС, температуры газа на входе, степени сжатия, показателя адиабаты и политропического к.п.д. нагнетателя. Это количество тепла эквивалентно рабочей мощности ГПА на КС.

При охлаждении газа водой используют различные теплообменные аппараты: кожухотрубчатые, оросительные и типа «труба в трубе». Кроме теплообменников, они включают: устройства для охлаждения воды, коммуникации, насос, коллектор газа, приборы контроля и управления. Такой способ охлаждения газа называют «мокрым». При охлаждении воздухом применяют аппараты воздушного охлаждения (АВО) различных типов. На рис. 3.8.представлен общий вид аппаратов воздушного охлаждения на КС.

 

Рис. 3.8. Аппараты воздушного охлаждения газа на КС

 

Пуск ГМК зависит в основном от следующих факторов: давления пускового воздуха в баллонах; чистоты трубопроводов пускового воздуха; исправности систем пуска, зажигания и питания топливом; температуры воды в системе охлаждения; температуры смазочного масла; исправности автоматики; квалификации обслуживающего персонала. При пуске ГМК необходимо следить за отсутствием давления газа в коллекторах и перед подачей топлива в силовые цилиндры, продуть их для удаления взрывоопасной смеси. Для обеспечения надёжного пуска ГМК необходимо: подогреть агрегат перед пуском циркуляции воды системы охлаждения; подогреть смазывающее масло и поддерживать в баллонах давление пускового воздуха 1,7МПа.

При сгорании топлива в цилиндрах двигателя вследствие трения деталей выделяется большое количество тепла, которое необходимо отводить с помощью системы охлаждения, обеспечивающей: отвод тепла от деталей и узлов, охлаждение смазочного масла, охлаждение газа, сжимаемого в ГМК.Смазочное масло в ГМК предназначено для создания жидкостного трения в трущихся парах и отвода избыточного тепла.

От правильного обеспеченной системы смазки зависит надёжность и долговечность агрегата.

Надёжная эксплуатация ГТУ в рабочем режиме зависит от её конструкции, качества монтажа, своевременной диагностики и профилактических работ. При сборке ГТУ необходимо строго выдерживать допустимые зазоры. При увеличении зазора проточной части резко снижается к.п.д. и мощность.

При работе ГТУ большая часть узлов подвергается воздействию высоких температур. Для компенсации температурных удлинений предусматривается линейные компенсаторы, а по опорам – свободное перемещение элементов агрегата. Уровень теплового режима узлов агрегата обеспечивается системой воздушного охлаждения (рис. 3.9).

 

Ещё в 1970-х годах на базе авиационного двигателя НК-12МА была создана установка для газоперекачивающих агрегата ГПА-Ц-6,3 мощностью 6300 кВт. Создание этого агрегата явилось первым в нашей стране опытом применения модернизированного авиационного двигателя для привода газового нагнетателя. Кроме того, впервые практически было доказано, что газоперекачивающие агрегаты такого типа могут успешно эксплуатироваться в блок-контейнерах без здания турбокомпрессорного цеха, что резко сокращает сроки сооружения компрессорных станций.

Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-6,3 были внедрены в эксплуатацию на компрессорных станциях газопроводов «Оренбург-Куйбышев» и «Нижняя Тура-Пермь-Казань-Горький» в 1974-1975г.г. Для газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3 была создана специальная газотурбинная установка НК-12СТ со свободной турбиной на базе этого двигателя с максимальной унификацией узлов и деталей серийного двигателя. При создании было обеспечено запас устойчивости работы при минимальной мощности, достаточно высокая экономичность, умеренная температура газа перед турбиной для гарантирования надёжности двигателя. На рис.3.10. газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3.