Методологические основы и базовые технологии стабилизации потока в нагнетательных системах с поршневыми газоперекачивающими агрегатами

• Автор: Засецкий, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 05.15.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 312 с. : ил.

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
На правах рукописи УДК 622.691.4.052Л2
Засецкий Владимир Георгиевич
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОТОКА В НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ПОРШНЕВЫМИ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИМИ АГРЕГАТАМИ
Специальность 05.15.13 Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 1999 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 АНАЛИЗ СТРУКТУР, СОСТАВА И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ КОМПРИМИРОВАНИЯ В НЕФТЕГАЗОВОМ КОМПЛЕКСЕ
1.1. Общие принципы и подходы к проектированию систем компримирования
1.2. Анализ режимов компримирования и их параметров
1.3. Анализ используемого компрессорного оборудования
1.4. Применяемые виды регулирования производительности нагнетательных систем
1.5. Анализ состава, структур и режимов работы компрессорных установок
1.6. Анализ структурных схем компрессорных цехов и станций
1.7. Классификация элементов трубопроводных коммуникаций
1.8. Анализ и классификация совокупности параметров, определяющих характеристики пульсирующего потока газа основных типов ГПА
1.9. Анализ систем компримирования в нефтегазовом комплексе
1.10. Основные выводы по результатам анализа
Глава 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ КС СПГПА
2.1. Общая постановка задачи
2.2. Анализ работ по исследованию газодинамических режимов работы трубопроводов и возможностей использования изложенных в них результатов
для расчета КС с 111 НА
2.3. Особенности организации вычислительного процесса для данного класса задач
2.4. Оценка особенностей, эффективности и границ применения метода электроаналогового моделирования
2.5. Основные положения разрабатываемой методологии математического моделирования на ЭВМ
2.6. Сопоставительный анализ методов электроаналогового и математического моделирования и разработка методики комплексного моделирования на ЭВМ
2.7. Базовый вычислительный алгоритм
2.8. Методология адаптации базового алгоритма для расчета типовых нагнетательных систем

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ПОТОКА ГАЗА ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ КС С III II В РЕАЛЬНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ
3.1. Выбор модели для проведения исследований
3.2. Оценка степени влияния термодинамических параметров на величину неравномерности давления газа в коммуникациях
3.3. Исследование влияния изменения степени повышения давления
3.4. Исследование влияния ступенчатого регулирования производительности
3 .5. Исследование влияния на величину 5 плавного регулирования
производительности
3.6. Исследование влияния конструктивных характеристик технологических линий на величину
3.7. Исследование взаимовлияния компрессорного цилиндра и линий всасывания и нагнетания
Глава 4 РАЗРАБОТКА КРИТЕРИАЛЬНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОТОКА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ШИРОКОДИАПАЗОННЫХ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
4.1. Оценка эффективности гасителей пульсаций давления
4.2. Определение вида интегральных характеристик для оценки степени стабилизации потока газа в трубопроводных системах КС с ПГПА
4.3. Выбор обобщенного алгоритма стабилизации потока
в нагнетательных системах
4.4. Критерии и оценки экономичности широкодиапазонных
нагнетательных систем
4.5. Выбор критериальных оценок для определения экономичности нагнетательных систем и реализация комплексного алгоритма проектировщика
Глава 5 МЕТОДОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ И КРИТЕРИАЛЬНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
5.1. Общая методология организации решения практических задач по стабилизации параметров пульсирующего потока в широкодиапазонных системах
5.2. Методика условной оптимизации нагнетательных систем

(рис. 1.26), которые имеют существенно ограниченное распространение из-за большей сложности монтажа, ремонта и динамики нагружения. Они также налагают более жесткие требования на передаточные устройства и технологию строительства. Отечественными производителями выпускаются только оппозитные компрессоры М-типа.
Поршневые компрессоры предназначены для обеспечения большой совокупности различных технологических режимов, каждого из типов обеспечиваемых процессов ком-примирования, которые, как правило, характеризуются достаточно индивидуальными параметрами. В связи с этим, повторяемость конструктивного выполнения компрессорных установок и самих компрессоров принципиально не может быть достаточно высокой.
Т.к. штучное производство является наименее эффективным, компрессоростроите-ли широко применяют унификацию отдельных узлов компрессоров. Основным применяемым видом унификации поршневых компрессоров является унификация по базам [18, 151, 196].
В состав базы входят корпус компрессора, механизм передачи движения (коленчатый вал, шатуны, крейцкопфы), подшипники, система смазки и механизм проворачивания. Для газомоторных компрессоров в состав базы входят также двигательные цилиндры с шатунами, подсоединенными к общему коленчатому валу.
По схеме расположения осей компрессорных цилиндров унифицированные базы разделяются на вертикальные, вертикально-горизонтальные, V-, ¥-, звездо- и веерообразные, горизонтальные и оппозитные. Две последние базы с V - образным расположением двигательных цилиндров являются основными для промышленно выпускаемых ГМК Ряд производителей использует горизонтальные базы с вертикальным расположением двигательных цилиндров [129, 180, 235, 244], однако они имеют существенно меньшее распространение.
Подсоединением к базе компрессорных цилиндров и цилиндропоршневых групп различного конструктивного исполнения и размеров получают компрессоры, различающиеся по назначению, производительности и конечному давлению.
Еще одним из главных параметров, характеризующих любую базу, является количество рядов или осей компрессорных цилиндров, соответствующих числу колен коленчатого вала, соединяемых кривошипно-шатунным приводом с соответствующим цилиндром.