Турбокомпрессора

В пусковой период главной задачей является предотвращение помпажа. В процессе выхода компрессора на рабочий режим давление нагнетания увеличивается постепенно и поэтому оно меньше, чем в линии нагнетания. Если сеть находится под давлением, то, во избежание обратного движения газа, пуск компрессора с открытой заслонкой на нагнетании 2 (рис. 17.1) невозможен. С другой стороны, пуск с закрытой заслонкой 2 приведет к помпажу, т.к. производительность компрессора оказывается ниже критической. Во избежание этого в пусковой период используют сброс газа в атмосферу или перепуск на всасывание.

Рис. 17.1. Расположение вентилей на газовой обвязке турбокомпрессора: 1 – заслонка на всасывании; 2 – заслонка на нагнетании; 3 – байпасный вентиль; 4 – обратный клапан; 5 – вентиль сброса в атмосферу (на факел); 6 – вентиль подачи инертного газа;

 

Подготовка к пуску

1. Внешний осмотр установки: состояние фундамента, муфт, межступенчатых коммуникаций, систем блокировки и КИП.

2. Контроль установки запорной и контролирующей аппаратуры (заслонки на всасывании и нагнетании закрыты, а байпасный вентиль открыт).

3. Слив конденсата из корпусов компрессора и газовых полостей промежуточных газоохладителей (ПГО).

4. Включить пусковой маслонасос и насос подачи воды в промежуточный газоохладитель. Вода в маслоохладители подается только после пуска компрессора, т.к. температура масла не должна быть ниже 20˚С.

5. Убедиться в поступлении масла в подшипники и мультипликатор
(Р_{масл.пш .}= 0,27 МПа, Р_{масл.мульт}. = 0,12 МПа).

6. Продувка системы инертным газом (газовые компрессоры) - открыть вентили 5 и 6.

Пуск турбокомпрессора

1. Приоткрыть заслонку на всасывании на 15-20˚, включить главный электродвигатель и после выхода на номинальное число оборотов отключить пусковой маслонасос.

2. Компрессор должен проработать определенное инструкцией время для равномерного прогрева всех узлов (в этом случае при переводе компрессора на полную нагрузку напряжения от тепловых деформаций не возрастают).

3. Подать воду в маслоохладители.

4. Контроль работы всех систем и узлов компрессора, особенно показаний датчиков осевого сдвига ротора и температуры подшипников.

5. Перевод на рабочий режим (полностью открывают заслонку на всасывании и прикрывают байпасный вентиль с одновременным открытием заслонки на нагнетании).

 

Остановка компрессора

1. Закрыть заслонку на нагнетании с одновременным открытием байпасного вентиля и прикрытием заслонки на всасывании.

2. Включить пусковой маслонасос.

3. Отключить главный электродвигатель.

4. Зафиксировать время выбега ротора до полной остановки (его снижение свидетельствует об износе подшипников).

5. После остановки ротора пусковой маслонасос и маслоохладитель должны проработать время, достаточное для охлаждения подшипников до 45˚С.

6. Осмотр фильтровальной камеры.

 

Обслуживание во время эксплуатации

1. Контроль нормальной работы автоматических систем регулирования производительности в соответствии с требованиями потребителя.

2. Контроль работы смазочной системы (t_масла ≤70-80˚С) и систем охлаждения. Периодический контроль состава масла и его чистоты. Периодическая продувка ПГО для удаления конденсата.

3. Заполнение эксплутационного журнала: Р, Т_газа по секциям, V, P, T_{охл.воды}, замеченные дефекты.

 

Во время работы турбокомпрессора возможны отклонения от нормального режима вследствие неисправностей его отдельных узлов, некоторые из возможных неисправностей, причина возникновения и рекомендации по способу устранения приведены в табл. 17.1.

 

Таблица 17.1

Неисправность	Причина	Способ устранения
1. Вибрация компрессора	Неуравновешенность ротора	Балансировка ротора
Износ вкладышей подшипников	Перезаливка вкладышей
Неправильная центровка полумуфт	Проверить центровку и заново отцентрировать агрегаты
2. Повышение температуры подшипников	Попадание воды в масло (масло пенится)	Заменить масло, проверить герметичность маслоохладителей
Недостаточное охлаждение масла в маслоохладителе	Проверить температуру воды. По возможности увеличить ее расход. Контроль состояния теплообменных поверхностей
Снижение давления масла в системе	Проверить работу маслонасоса и его предохранительный клапан.
Недостаточный зазор между шейками валов и вкладышами подшипников	Проверить зазоры во вкладышах и расшабрить их
3. Пусковой маслонасос не отключается после пуска электродвигателя.	Неисправность в реле пуска насоса	Проверить реле
Неисправность главного маслонасоса	Проверить маслонасос
Нарушение герметичности в трубопроводах системы смазки	Проверить маслосистему и устранить течь
4. Повышение температуры сжимаемого газа	Забивка газовой части ПГО	Разобрать холодильник и прочистить
Загрязнение охлаждаю щих трубок, образование накипи	Разобрать холодильник и прочистить
Износ лабиринтных уплотнений	Проверить зазоры в лабиринтных уплотнениях, заменить обоймы
Уменьшение подачи воды или повышение температуры	Проверить расход и температуру охлаждающей воды

 

17.2. Параметрическая диагностика турбокомпрессоров

 

Оценка технико-экономического состояния компрессора сводится к определению его энергетических показателей: отношения давлений, потребляемой мощности, изотермического (политропного) КПД и сопоставлению этих значений с гарантиями завода-изготовителя после приведения паспортных характеристик турбокомпрессора к начальным условиям в процессе эксплуатации.

Основные причины, приводящие к снижению технико-экономических показателей турбокомпрессора при безаварийной его работе следующие:

1. Ухудшение работы промежуточных газоохладителей (ПГО), приводящее к снижению объемной производительности при требуемом конечном давлении, оценивается коэффициентом эффективности ПГО

.

2. Износ лабиринтных уплотнений, эрозия лопаток, отложение на их поверхностях полимеризующегося конденсата (для газовых компрессоров химической промышленности), что приводит к снижению КПД:

- политропного - для неохлаждаемых компрессоров;

- изотермического - для охлаждаемых компрессоров, где Y – число секций.

Для проведения параметрической диагностики производятся измерения [35, 36], схема которых для воздушного компрессора приведена на рис. 17.2.

 

 

Рис. 17.2. Схема измерения параметров при диагностике

 

 

Перепад давлений на фильтре ∆Р_ф и дроссельной заслонке ∆Р_др измеряется с помощью жидкостных дифманометров или дифференциальными датчиками давления с преобразованием в электрический сигнал. Начальные и конечные давления по секциям Р_нj, Р_кj – образцовыми пружинными манометрами или посредством датчиков давления. Начальные и конечные температуры по секциям Т_нj, Т_кj – термопарами, термометрами сопротивления или жидкостными термометрами. Мощность приводного электродвигателя N_эл – счетчиком электрической мощности.

Для определения мощности на валу компрессора N_в пользуются двумя способами:

- по электрической мощности, потребляемой двигателем с учетом потерь в обмотках электродвигателя (η_мех =0,99)

;

- по внутренней мощности, определяемой через температурный перепад в секциях с учетом механических потерь (η_мех =0,98-0,99)

,

.

Полученные в результате измерений фактические данные пересчитывают на стандартные начальные условия и сопоставляют с паспортными характеристиками (рис. 17.3) и определяют:

- потерянное повышение давления

;

- потерянная экономичность

;

- потерянная производительность (при заданном π_к)

;

- абсолютный перерасход мощности, кВт

.

Рис. 17.3. Сопоставление результатов измерений с паспортными характеристиками турбокомпрессора: ______ - характеристики, гарантированные заводом-изготовителем при стандартных начальных условиях; _ _ _ _ - характеристики, приведенные к реальным начальным условиям; - результаты измерений

Например, в результате диагностики компрессора К-500-61-1 измеренный изотермический КПД составил η_из =60 % при гарантированном значении в расчетной точке η_израсч =67 %. Внутренняя мощность N_i = 3000 кВт.

Потерянная экономичность составит

(10 %),

а абсолютный перерасход мощности

кВт.

За год непрерывной работы 8000 час. перерасход электроэнергии составит

кВт·ч,

при тарифе на электроэнергию 0,039 руб/кВт·ч стоимость перерасхода электроэнергии составит

руб.