Разработка и исследование винтового маслозаполненного компрессора с раздельной системой смазки для сжатия попутного нефтяного газа

• Автор: Миронов, Валериан Назарович
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения
Введение
1. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований винтовых компрессоров
1.1. Обзор работ по исследованию и разработке винтовых компрессоров
1.2. Методы расчета проточной части и характеристик винтовых маслозаполненных компрессоров
1.3. Цель и задачи исследования
2. Математическая модель рабочего процесса маслозаполненного винтового компрессора
2.1. Основные исходные положения и теоретическая модель рабочего процесса
2.2. Дифференциальные уравнения действительного рабочего процесса
2.3. Определение коэффициентов расхода через зазоры и окно нагнетания винтового маслозаполненного компрессора
2.3.1. Расчет зазоров между рабочими органами компрессора
2.3.2. Определение коэффициентов расхода газомасляной смеси через зазоры
2.3.3. Определение среднего коэффициента расхода через нагнетательное окно компрессора
3. Расчетное исследование процесса контакта газа и масла в винтовых маслозаполненных компрессорах
3.1. Физическая сущность процесса
3.2. Описание математической модели

3.3. Краткий обзор методов расчета фазового равновесия многокомпо-
нентных систем
3.4. Характеристика контактируемых веществ
3.5. Выбор углеводородов, идентифицирующих компрессорное масло при проведении расчетов
3 .6. Анализ результатов расчетного исследования
4. Экспериментальное исследование винтового маслозаполненного
компрессора с раздельной подачей масла
4.1. Экспериментальный стенд и система измерений
4.2. Методика проведения исследований и обработки экспериментальных данных
4.3. Оценка погрешностей при определении характеристик компрессора
4.4. Анализ влияния различных факторов на характеристики винтовых маслозаполненных компрессоров
5. Методика расчета характеристик маслозаполненных винтовых
компрессоров для сжатия углеводородных газов
5.1. Расчет коэффициента подачи и индикаторной мощности компрессора
5.2. Определение потерь мощности на трение роторов компрессора о газомасляную смесь
5.3. Внедрение результатов исследований в промышленности
Заключение
Литература
Приложение

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ с - удельная теплоёмкость, Дж/(кг-К); с1 -относительное количество жидкости, кг/кг; диаметр, к;
Л - площадь поверхности или проходного сечения, м2;
С - массовая производительность, кг/с; g - массовая доля, кг/кг;
К - показатель изоэнтропы;
/ - длина щели или профильной части роторов, м;
М - масса, кг;
N - мощность, кВт; п - частота вращения ротора, 1/с;
Р - давление, Па;
О - количество теплоты, Дж;
Б - энтропия, Дж;
К - газовая постоянная, Дж/(кг-К); радиус, м; г - удельная теплота парообразования, Дж/кг;
Т - температура, К;
и - внутренняя энергия, Дж;
V - объём, м3;
и - удельный объём, м3/кг;
а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 -К);
5 - высота зазора, м;
£г - геометрическая степень сжатия;
Т1из - изотермический коэффициент полезного действия;
% - коэффициент подачи;
/4 - динамическая вязкость. Па-с; коэффициент расхода;
П - степень повышения давления;
V - кинематическая вязкость, м2/с;
г - коэффициент сжимаемости;

Р&к™ = Const. (2.26)
Теплоемкость газа и конденсата для большинства нефтяных газов, ком-примируемых винтовыми маслозаполненными компрессорами, определялась по методике, изложенной в работе [21].
Для реальных газов, используя коэффициент сжимаемости z и функции сжимаемости х и у [71], показатель изоэнтропы смеси в уравнении
р$ксм _ Const можно записать в виде
Срг § Г См 8 м {.Ск ~ Срг ).? К

+CMgM +(ск -Срг )gK

(2.27)
Функции сжимаемости определялись в зависимости от приведенных значений давлений и температур, которые находились по формулам:

1 пр

‘ кр ‘ кр
где Ркр и Ткр - давление и температура газа в критической точке.
Таким образом, влажная газомаслянная смесь рассматривается, как эквивалентный ей псевдогаз, характеризующийся уравнением состояния РУ =гМслДсмТ и показателем изоэнтропы Ксм. При сжатии сухого газа (без выпадения конденсата), близкого по своим свойствам к идеальному, функции сжимаемости г = х = у = gl< = 0 и процесс сжатия происходит с показателем изоэнтропы
Срг 8 Г См § м

Cpvgг + См8м
2.2. Дифференциальные уравнения действительного рабочего процесса