Агрегат газоперекачивающий

ГПА-Ц-10Б/56-1,44

Назначение агрегата

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-10Б/56-1,44 представляет собой блочно-контейнерный автоматизированный агрегат с газотурбинным двигате­лем НК-14СТ-10 мощностью 10 МВт, центробежным компрессором на конечное давление 5,49 МПа (56 кгс/см ) с отношением давлений 1,44, микропро­цессорной системой автоматического управления (система САУ и Р на базе МСКУ-5000) с антипомпажным регулированием.

Агрегат изготавливается в климатическом исполнении "У" категории размещения 1 по ГОСТ 15150 и обеспечивает нормальную работоспособность при температуре окружающего воздуха от 228 К (минус 45°С) до 313 К (+40°С) и относительной влажности воздуха до 100%, а также при нали­чии осадков (дождь, снег, туман).

Пример записи сокращенного обозначения агрегата при заказе:

«Агрегат газоперекачивающий ГПА-Ц-10Б/56-1,44», где:

ГПА - газоперекачивающий агрегат;

Ц - центробежный компрессор;

10 - мощность газотурбинного двигателя, МВт;

Б - агрегат с двигателем НК-14СТ-10;

56 - давление конечное, номинальное, в кгс/см²;

1,44 - отношение давлений.

Таблица 8. Основные параметры и размеры.

Наименование параметра, единица измерения	Норма для агрегата
1 Производительность, приведенная к температуре 293 К (20°С) и давлению 0,101 МПа (1,033 кг/см^2), м /с (млн.м /сутки), не менее	200,509(17,324)
2 Производительность объемная, приведенная к начальным условиям, м /с (м /мин), не менее	4,853(291,19)
3 Давление начальное, абсолютное, МПа (кгс/см ), номинальное	3,812(38,87)
4 Давление конечное, абсолютное, МПа (кгс/см ), номинальное	5,49 (56,0)
5 Отношение давлений, расчетное	1,44
6 Политропный КПД компрессора, %, не менее	84
7 Частота вращения ротора компрессора, с ~ (об/мин)	133,93(8036)
8 Диапазон изменения частоты вращения ротора компрессора, с^-1 (об/мин)	143,50+95,66 (8610-^5740)
9 Номинальная (расчетная) мощность, потребляемая ком­прессором, МВт	9,0
10 Температура газа на входе в компрессор, расчетная, К (°С)	288(+15)
11 Повышение температуры газа в компрессоре на номи­нальном режиме, (расчетное) ° С	32,42
12 Коэффициент сжимаемости по условиям входа в компрессор	0,925
13 Частота вращения ротора СТ двигателя и ротора ком­прессора, номинальная с'^1 (об/мин)	136,67(8200)
14 Эксплуатационный диапазон регулирования физической частоты вращения ротора свободной турбины, об/мин	4100-8600
15 Мощность на муфте двигателя на номинальном режиме, кВт, не менее	10 000
16 Диапазон изменения мощности, кВт	5 000 ... 12 700
17 Номинальная мощность обеспечивается до температуры окружающего воздуха (tH), К (°С)	293 (20)
18 Первая критическая частота вращения ротора компрес­сора, с^-1 (об/мин)	87,5 (5250)
19 Вторая критическая частота вращения ротора компрес­сора, с^-1 (об/мин)	174,7(10480)
20 Эффективный КПД на муфте двигателя на номинальном режиме, %, не менее	33,0
21 Расход топливного газа при низшей теплоте сгорания топливного газа 11950 ккал/кг, кг/с (кг/ч), не более	0,601 (2200)
22 Давление рабочего тела на входе в стартер в процессе запуска, кг/см^2	3+1
23 Расход рабочего тела при запуске, кг/с, не более: воздуха газа	1,6-3,9 1,4-3,0
24 Давление топливного газа на входе в двигатель, МПа (кгс/см2)	2,35 + 0,1 (24+1,0)
25 Температура топливного газа на входе в двигатель, К(°С)	288-343(15-70)
26 Время пуска агрегата до выхода на номинальный режим (без учета предпусковой подготовки), мин, не более	20
27 Температура продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы, К (°С)	603 (330)
28 Масса агрегата (сухая) в объеме поставки, кг, не более	198 000
29 Габаритные размеры агрегата, с учетом площадок об­служивания, м, не более длина ширина высота	21,125 14,705 20,000

Примечания:

1 Станционные условия:

- атмосферное давление, МПа (кгс/см ) - 0,101(1,033)

- температура воздуха на входе в двигатель, К (°С) - 288 (15)

- гидравлическое сопротивление во входном

устройстве, Па (мм вод. ст.), не более - 981 (100)

- гидравлическое сопротивление в выходном

устройстве, Па (мм вод. ст.), не более - 1400 (150)

2 Справочные данные по двигателю НК-14СТ-10:

- расход выхлопных газов, кг/с - 37,6

- температура на выходе из двигателя, К (°С) - 780 (507)

- габаритные и установочные размеры:

- длина, мм - 4742

- максимальный диаметр, мм - 1520

- масса двигателя (сухая), кг, не более - 3600

3 Основные параметры теплообменника утилизационного:

- теплопроизводительность, МВт, не менее - 2,5

- температура воды на входе, °С - 70

- температура воды на выходе, °С - 1 15

- сопротивление аэродинамическое, Па - 118

- сопротивление гидравлическое, Па - 0,019

- регулирование теплопроизводительности , % - 25 - 100.

Таблица 9. Состав агрегата

№	Наименование	Обозначение	Кол.	Примечание
1	Турбоблок	35.1000.000-29	1
2	Блок систем обеспечения	251.3000.000	1
3	Блок маслоохладителей с шумо­глушителем всаса	251.0700.000	1
4	Устройство воздухоочиститель­ное (ВОУ)	Поставляется ООО «Самара-Авиагаз»
5	Устройство выхлопное	249.3300.000-01
6	Проставка	317.3500.000
6	Шумоглушитель	249.3600.000-01
7	Блок САУ	275.4000.000
8	Блок промывки	303.4800.000
9	Выхлопная труба с утилизатором	194.0000.000-02
10	Система подогрева циклового воздуха	317.4500.000
11	Система пожаротушения	251.0310.000
12	Система масляная	251.6000.000
13	Автоматизированная система управления	251.8000.000
14	Комплект ЗИП одиночный
15	Комплект инструмента и принадлежностей			Поставляется на группу ма­шин в один адрес

Примечание: объем поставки агрегата определяется контрактом.

Устройство агрегата

Агрегат газоперекачивающий представляет собой установку, состоящую из стыкуемых между собой на месте эксплуатации отдельных бло­ков.

Монтаж агрегата на компрессорной станции осуществляется на специ­альном фундаменте, разработанном в соответствии с заданием на фундамент.

Базовой сборочной единицей агрегата является турбоблок 6, в контейнере которого установлен компрессор для сжатия природного газа и приводной газо­турбинный двигатель.

На опорах, расположенных внутри контейнера, над турбоблоком уста­новлено устройство выхлопное 5, которое предназначено для выброса выхлоп­ных газов двигателя.

На верхнюю опорную поверхность устройства выхлопного устанавлива­ется шумоглушитель выхлопа 4, предназначенный для глушения шума выхло­па и проставка 3.

Над проставкой крепится диффузор, переходник и установленная на опо­ре труба выхлопная с утилизатором 2.

С целью удобства обслуживания агрегата и выполнения требований тех­ники безопасности вспомогательное оборудование (маслоагрегаты, маслобак двигателя, установка пожаротушения, щиты автоматизированной системы управления и др.) размещено в отдельном блоке систем обеспечения 10.

Для охлаждения масла, циркулирующего в системе маслоснабжения агре­гата, предназначен воздушный блок маслоохладителей 9 с шумоглушителем всаса. Конструктивно блок маслоохладителей выполнен на одной раме с шумо­глушителем всаса и располагается над блоком систем обеспечения.

Забор и очистка от пыли атмосферного воздуха для приводного двигателя осуществляется через воздухоочистительное устройство (ВОУ) 7, которое сво­им нижним фланцем стыкуется с шумоглушителем всаса блока маслоохладите­лей через проставку 8.

После ВОУ поток очищенного воздуха через шумоглушитель всаса и ка­меру всасывания поступает на вход осевого компрессора приводного двигателя.

Перед БСО на отдельном фундаменте установлен блок САУ 1, предна­значенный для размещения в нем приборных щитов и электроаппаратуры вспомогательных электроприводных механизмов, обеспечивающих работу ГПА в составе КС в автономном режиме.

Система подогрева циклового воздуха обеспечивает защиту воздухоочи­стительного устройства от обледенения.

Для обогрева блоков и отсеков агрегата при эксплуатации, а также во время проведения пуско-наладочных или регламентных работ в холодное время года агрегат снабжен системой обогрева.

Слив отработанного масла с поддонов агрегата осуществляется через трубопроводы дренажа.

В составе агрегата дополнительно поставляется отдельно стоящий блок промывки газо-воздушного тракта двигателя 12, включающий емкость для промывочного раствора и воды, электроподогреватель воды, насос с обвязкой, предусматривающий возможность откачки воды из передвижной емкости, гиб­кий шланг для заправки емкостей. Подвод промывочной жидкости от блока к двигателю осуществляется с помощью трубопровода.

Описание и характеристики блока системы промывки ГВТ приведены в руководстве по эксплуатации 303.4800.000 РЭ.

Для очистки топливного газа непосредственно перед двигателем установ­лен блок фильтров топливного газа 11, входящий в систему топливообеспечения агрегата.

Система автоматического управления агрегатом обеспечивает работу на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала возле агрегата.

Работа агрегата

Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий патрубок посту­пает на вход центробежного компрессора, где происходит его сжатие и подача через нагнетательный патрубок в напорный коллектор КС и далее в магист­ральный газопровод.

В качестве привода компрессора используется газотурбинный двигатель авиационного типа. Двигатель работает на перекачиваемом газе и выполнен по двухвальной схеме со свободной силовой турбиной.

Краткое описание и принцип работы двигателя приведены в «Руково­дстве по технической эксплуатации двигателя».

Принцип работы агрегата заключается в следующем.

Очищенный в воздухоочистительном устройстве атмосферный воздух поступает в осевой компрессор двигателя, где сжимается и поступает в камеру сгорания. Одновременно через рабочие форсунки в камеру сгорания подается топливный газ. Из камеры сгорания горячие газы направляются на лопатки приводной турбины компрессора, а затем на лопатки свободной турбины.

Мощность, полученная на приводной турбине компрессора, расходуется на вращение самого компрессора и приводов агрегатов.

Мощность, полученная на свободной турбине, расходуется на привод центробежного компрессора и его агрегатов.

Эластичная "сухая" муфта соединения валов "двигатель - компрессор" обеспечивает передачу крутящего момента и компенсирует несоосность и теп­ловые перемещения валов.

Выхлопные газы через улитку плавно поворачиваются на 90° и через вы­хлопное устройство и шумоглушитель выбрасываются в атмосферу.

Агрегат снабжен различными вспомогательными системами, обеспечи­вающими надежность его работы на открытых площадках при температуре ок­ружающего воздуха от 228К (минус 45°С) до 313 К (+40°С).

Вопросы для самопроверки:

1. ГПА-16 «Урал».

2. Газотурбинная установка ГТУ-16П.

3. Агрегат газоперекачивающий ГПА-Ц1-16Л/76-1,44.

4. Агрегат газоперекачивающий ГПА-Ц-10Б/56-1,44.