Повышение эффективности использования центробежных нагнетателей с газотурбинными установками в газотранспортных системах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.12, кандидат технических наук Завальный, Павел Николаевич

• Завальный, Павел Николаевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Завальный, Павел Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности совершенствования технологии комприми-рования газа на отечественных компрессорных станциях и роль фактической эффективности ЦН в расходе топливно-энергетических ресурсов

1.2. Связь геометрических параметров ступеней и подходов разработчиков к показателям ЦН

1.3. Особенности использования нагнетателей на КС

ДП «Тюментрансгаз»

1.4. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАГНЕТАТЕЛЯ В ГОДОВОМ ЦИКЛЕ РЕЖИМОВ

2.1. Недостатки существующей системы учета

работы ГПА

2.2. Анализ показателей эффективности эксплуатации ГПА

2.3. Анализ и обобщение наиболее характерных причин сниженной эффективности ЦН и возможности ее предотвращения

2.4. Достоинства и недостатки применяемых методов контроля эффективности ЦН

2.5. Разработка и реализация системы дополнительной обработки данных в годовом цикле режимов

2.6. Выводы

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЫБОРА

РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦН И ТРЕБОВАНИЙ К ПРОТЕКАНИЮ ИХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.1. Анализ существующих систем выбора расчетных параметров ЦН в 60-е и 70-е годы

3.2. Анализ влияния геометрических параметров рабочих колес ЦН на диапазон высоких значений КПД

3.3. Анализ влияния типа и особенностей конструкции выходного устройства на характеристику

ступени и ЦН

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности использования центробежных нагнетателей с газотурбинными установками в газотранспортных системах»

ВВЕДЕНИЕ

Доля природного газа в энергобалансе нашей страны и во всем мире непрерывно возрастает. В ближайшее время должна быть составлена, а в дальнейшем уточнена, программа строительства новых газопроводов, компрессорных станций (КС) и реконструкции существующих газотранспортных систем, так как большинство газопроводов и компрессорных станций отработало уже значительную часть назначенного ресурса.

При ограничении строительства новых газопроводов и КС реконструкция действующих компрессорных цехов становится главным способом повышения эффективности работы газотранспортных предприятий.

Известно, что наиболее крупной газотранспортной системой от Северных районов Тюменской области к промышленным центрам Урала и другим газоперекачивающим предприятиям (Пермтрансгаз, Севергазпром) ' является Тюментрансгаз.

В связи с недостатком необходимых средств на быструю реконструкцию основных объектов системы актуальным становится применение энергосберегающих технологий, в том числе на существующем оборудовании. К таким вопросам можно отнести и повышение эффективности использования газоперекачивающих агрегатов за счет оптимизации согласования характеристик газокомпрессорных машин с характеристиками участков газопровода с одной стороны и с газотурбинным приводом с другой.

Еще во время работы на газокомпрессорных станциях в различных должностях автор обратил внимание на неиспользуемые резервы экономии топливного газа, заключающиеся в том, что эксплуатация центробежных нагнетателей (ЦН) на многих режимах работы происходит с пониженным

КПД. Приводящие ЦН стационарные ГТУ и конвертированные транспортные ГТД, несмотря на наличие предусмотренных разработчиками резервов мощности, также часто не могут обеспечить режимов наиболее рациональной эксплуатации.

При углубленном изучении этого вопроса выяснилось, что выданные разработчикам газотранспортного оборудования технологические требования на создание машин не учитывали специфики их эксплуатации в развивающейся многониточной газотранспортной системе (ГТС).

В дальнейшем, работая ряд лет руководителем производственного отдела компрессорных станций, автор начал изучать и разрабатывать методы, с помощью которых можно было сформулировать технические требования и усовершенствовать характеристики газоперекачивающего оборудования.

Одной из первых совместных с создателями ЦН работ было получение улучшенных газодинамических характеристик нагнетателя фирмы Демаг для Пуровской КС. Эта работа была успешно завершена и показала, что в дальнейшем для усовершенствования характеристик ЦН необходимо пожелания облечь в инженерно обоснованную форму.

Другой ранней работой стало сотрудничество с создателями двигателя НК-16-СТ для газоперекачивающего агрегата (ГПА) типа ГПА-Ц-16. Было необходимо проанализировать возникающие в процессе эксплуатации дополнительные факторы, ограничивающие располагаемую мощность двигателя с тем, чтобы использовать его более эффективно. В результате совместных действий с разработчиками и изготовителями двигателя его мощность была форсирована до 18 МВт и были выпущены специальные технические условия на поставку.

Одновременно с этим в конце 80-х и в 90-е годы автор начал систематическую исследовательскую работу по повышению эффективности использования нагнетателей с газотурбинным приводом

применительно к условиям их эксплуатации на КС такой газотранспортной системы, какой является Тюментрансгаз.

Актуальность проводимой работы вытекала из того, что в 200-х газокомпрессорных цехах системы далеко не все ГПА использовались с необходимым эффектом, а причины этого не всегда были ясны.

Целью работы было выявление истинных причин сложившегося положения по основным типам агрегатов, выполнение анализа по этим ГПА и по отдельным компрессорным цехам, а также выработка предложений и мероприятий по повышению эффективности эксплуатации парка газоперекачивающего оборудования.

В процессе выполнения работы выяснилось, что многие факторы, определяющие эффективность эксплуатации ГПА, применительно к развитой и сложной газотранспортной системе не исследованы, а требования к газоперекачивающему оборудованию не учитывают особенностей эксплуатации ГПА в сложившихся условиях. Исходя из конкретной ситуации, потребовалось придать более технически обоснованную форму многим качествам, которыми должен обладать центробежный нагнетатель и ГПА в целом.

Так, например, автором было введено в практику понятие оптимальности характеристики центробежного нагнетателя природного газа. Опираясь на известные положения теории ЦКМ о путях достижения наиболее высокой проектной экономичности, внимание было сконцентрировано на геометрических параметрах проточной части, которые определяют не максимальный КПД на расчетном режиме, а оптимальные газодинамические характеристики (напорная и КПД). Для этого впервые в практике использования ЦКМ для транспорта газа были введены специальные коэффициенты, значения которых дают количественное измерение совершенству характеристик.

Было предложено для модернизируемых проточных частей использовать соответствующим образом обработанные среднемесячные данные по эксплуатации компрессорных цехов с различными ГПА, что отражено в главе 2.

Для определения оптимальности проточных частей ЦН были подробно рассмотрены совместные характеристики нагнетателей ГПА разной мощности различных типов и проанализированы рабочие режимы при ступенчатом регулировании отключением и включением ГПА.

Вопрос оптимизации совместной работы нагнетателей и ГПА в целом в цехах участков газотранспортной системы при шести или восьми газопроводах 01400, соединенных перемычками 01000 перед и за КС, требовал также своего решения и рассмотрен автором (глава 3).

Неясен был также вопрос достижения максимальной эффективности ГПА в целом для агрегатов различных типов на режимах пониженной степени сжатия КС. Для этой задачи также предложено решение, изложенное в главе 4.

Повышение эффективности использования нагнетателей естественно должно быть рассмотрено совместно с возможным улучшением характеристик газотурбинного привода. Хотя последнее не является основной целью настоящего исследования, в главе 5 кратко изложены результаты экспериментальных работ по ГТД и ГТУ, выполненные одновременно с исследованиями по нагнетателям.

Цель работы. Целью исследования было выявление причин неэффективного использования ЦН с ГТУ по основным типам агрегатов в условиях эксплуатации, выполнение анализа, как по ГПА, так и по отдельным компрессорным цехам, а также выработка обоснованных предложений и мероприятий по повышению эффективности эксплуатации парка газоперекачивающего оборудования.

Научная новизна

Работа выполнена в сложной газотранспортной системе с разнообразными условиями работы газоперекачивающего оборудования.

1. Установлено, что сниженная эффективность работы ЦН в большинстве случаев связана с тем, что при формулировке проектантами компрессорных станций (КС) технических требований к оборудованию не были учтены режимы работы газотранспортной системы после ее полного развертывания.

2. Предложена методика дополнительной обработки среднемесячных данных эксплуатации в годовом цикле режимов, позволяющая определить в большинстве компрессорных цехов экономичность нагнетателей и полноту загрузки газотурбинного привода в течение года и обосновать последовательность модернизации ГПА на различных компрессорных станциях в конкретных условиях эксплуатации.

3. Для оценки оптимальности газодинамической характеристики ЦН, кроме общепринятых показателей (КПД в расчетной точке, запас по устойчивости), предложено использовать коэффициенты, определяющие ширину области с 77цн>0,80, расположение этой области и удаленность

границы зоны 7/цн >0,80 от линии помпажа (коэффициенты К] К4).

Тем самым впервые дано количественное описание пологости характеристик нагнетателей, уже используемое исследователями СПГТУ.

4. Предложен новый метод обоснованного расположения зоны максимального КПД для модернизируемых проточных частей нагнетателей, который позволяет получить наилучшие показатели экономичности ЦН в эксплуатации при сохранении среднегодового режима работы цеха.

5. Разработан новый метод анализа совместных характеристик ГПА и участков газопровода, который при распространении его на все типы агрегатов позволяет уточнить данные о действительной эффективности каждого типа ГТУ с каждой модификацией ЦН в годовом цикле режимов.

6. Показано, что рациональное управление многоцеховой КС должно включать в себя измерение перепадов давления между цехами на входе и выходе КС дифференциальным способом. На базе этих измерений должно производиться перераспределение потоков газа между цехами.

Практическая значимость работы

1. Предложенная система дополнительной обработки данных среднемесячной эксплуатации компрессорных цехов в годовом цикле режимов позволила обоснованно (с учетом экономического эффекта) откорректировать график модернизации ГПА.

2. Введенная система количественной оценки оптимальности газодинамической характеристики ЦН с помощью новых уточняющих коэффициентов позволила заказать такие сменные проточные части нагнетателей, которые существенно поднимут эффективность эксплуатации этого оборудования.

3. Разработанный метод получения зависимостей эффективности ГПА от производительности компрессорного цеха уже используется на практике диспетчерской службой при распределении нагрузки между цехами многоцеховой КС.

Автор защищает

• Предложенную систему дополнительной обработки данных эксплуатации в годовом цикле режимов для контроля КПД нагнетателя и загрузки привода с целью выбора параметров и характеристик сменных проточных частей ЦН и получения максимальной эффективности при модернизации оборудования.

• Разработанную оценку оптимальности газодинамической характеристики нагнетателя с помощью дополнительных коэффициентов, определяющих диапазон области эффективной работы оборудования.

• Предложенный метод обоснованного расположения зоны максимального КПД для модернизации проточных частей нагнетателей, обеспечивающий максимальную эффективность в годовом цикле режимов при эксплуатации ЦН.

• Разработанный метод анализа совместных характеристик ГПА и участков газопровода с учетом изменения эффективности как приводящей ГТУ, так и нагнетателя.

Апробация работы

Основные положения и материалы диссертации докладывались на следующих симпозиумах, конференциях и научно-технических сессиях:

- ХЫП научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. Москва. 1996 г.;

- Втором международном симпозиуме "Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования. Санкт-Петербург. 21-23 мая 1996 г.;

- Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели". Москва. 1921 ноября 1996 г.;

- Третьем международном симпозиуме "Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования". Санкт-Петербург. 18-20 июня 1997 г.;

- ХЫУ научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. Москва, 22-25 сентября 1997 г.;

Четвертом международном симпозиуме "Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования". Санкт-Петербург. 18-20 июня 1998 г.;

- Международном конгрессе "Новые технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи ". Казань. 16-20 июня 1998г.;

- ХЬУ научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. Санкт-Петербург. 1-2 июля 1998 г.

Публикации По теме диссертации опубликовано 19 работ.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка. Общий объем диссертации 163 страницы, в том числе 40 рисунков, 6 таблиц. Библиографический список включает 45 наименований.

Заключение диссертации по теме «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», Завальный, Павел Николаевич

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях.

1. Ревзин Б.С., Завальный П.Н., Тарасов A.B. Определение оптимальных характеристик модернизируемой проточной части ЦН // Газовая промышленность. Москва. 1996. №3. С.42-43.

153

2. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. О влиянии вида характеристики центробежного нагнетателя природного газа // Труды второго международного симпозиума "Потребители - производители компрессоров и компрессорного оборудования 1966". 21-23 мая 1996. С. 165-167.

3. Ревзин Б.С., Завальный П.Н., Тарасов A.B. Определение оптимального расположения зоны максимального КПД нагнетателя на его характеристике //Тяжелое машиностроение. 1996. №10.

4. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Повышение эффективности использования газоперекачивающих агрегатов // Газовая промышленность. 1996. №9-10. С.51-52.

5. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Повышение эффективности использования приводных ГТУ за счет совершенствования характеристики нагрузки: Тезисы доклада // Сборник XLIII научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. Москва. 1996.

6. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Пути улучшения показателей экономичности парка приводных ГТУ: Тезисы доклада // Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция "Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели. Москва 19-21 ноября 1996.

7. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Совершенствование проточных частей и характеристик нагнетателей природного газа: Тезисы доклада. Там же.

8. Ревзин Б.С., Тарасов A.B., Завальный П.Н. Особенности методики расчета ступеней центробежных нагнетателей природного газа при модернизации их проточных частей // Изв. вузов. Сер. "Машиностроение". Москва (в печати). 1998. №10.

9. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Оценка эффективности эксплуатации центробежных нагнетателей ГПА и обоснование целесообразности их модернизации // Науч.-техн. сборник "Транспорт и подземное хранение газа". 1997. №1. С.5-8.

10. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. О рациональном использовании центробежных компрессорных машин в многониточных газотранспортных системах // Труды третьего международного симпозиума "Потребители - производители компрессоров и компрессорного оборудования". С.Петербург, 18-20 июня 1997. С.152-156.

И. /Ревзин Б.С., Завальный П.Н., Ларионов И.Д., Шамрук В.Г. Исследование газовыпускного патрубка турбоустановки: - Тезисы доклада // Международная научно-техническая конференция "Совершенствование энергетических и транспортных турбоустановок методами математического моделирования, вычислительного и физического экспериментов. г.Змиев Харьковской области, 26-29 сентября 1994 г.

12. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Оптимизация частоты вращения свободной турбины за счет модернизации проточной части турбомашины нагрузки: Тезисы доклада // Сборник XLIV научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. С.Петербург. 1997.

13. /Завальный П.Н., Ларионов И.Д., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Опытные результаты совершенствования мощностных характеристик двухвальной ГТУ: Тезисы доклада //Сборник XLV научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. РАН. С.Петербург, 1-2 июля 1998. С.60-61.

14. /Завальный П.Н., Ларионов И.Д., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Исследование потока за последней ступенью двигателя НК-16-СТ в условиях эксплуатации : Тезисы доклада. Там же. С.61-62.

15. /Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B., Варивода O.A. Повышение эффективности использования центробежных нагнетателей ГПА мощностью 25 и 16 МВт на многоцеховых газокомпрессорных станциях // Труды четвертого международного симпозиума "Потребители - производители

155 компрессоров и компрессорного оборудования". С.Петербург. 18-20 июня 1998. С.108-112.

16. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. К оптимизации характеристик нагнетателей природного газа для компрессорных станций газопроводов. Там же. С.112-117.

17. Завальный П.Н. Эффективность использования центробежных нагнетателей ГПА в многониточных газокомпрессорных системах // Труды Международного конгресса "Новые технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи". г.Казань, 16-20 июня. 1998.

18. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Шамрук В.Г. Об эффективности использования газоперекачивающего оборудования в многониточных газотранспортных системах // Сборник научно-технических трудов кафедры "Турбины и двигатели" УГТУ, 1998. С. 227-234.

19. Завальный П.Н., Ревзин Б.С., Тарасов A.B. Разработка и исследование путей совершенствования характеристик центробежных нагнетателей для компрессорных станций. Там же. С. 221-226.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате анализа причин сниженного КПД центробежных нагнетателей в условиях эксплуатации установлено, что в процессе проектирования компрессорных станций при выборе оборудования и формулировании требований к нему не были учтены режимы работы газотранспортной системы после ее полного развития.

В связи с необходимостью модернизации оборудования, и в том числе ЦН, необходимо знать их фактическую эффективность в годовом цикле режимов. Применяемые методы периодического контроля не позволяют оценить величину годовой экономии топливного газа и обосновать целесообразную последовательность модернизации нагнетателей разных типов, работающих в различных условиях.

Предложена система дополнительной обработки диспетчерских данных, среднемесячной эксплуатации в годовом цикле режимов, что дает возможность проследить за изменением экономичности нагнетателя и полнотой загрузки привода в течение года и откорректировать график намечаемой модернизации ГПА.

2. Установлено также, что на многих типах нагнетателей, работающих на КС Тюментрансгаза, при разработке конструкции было уделено недостаточное внимание получению благоприятных газодинамических характеристик (напорной и КПД), что привело к пониженной эффективности их использования в газотранспортной системе "Тюментрансгаз" и других. В то же время за счет надлежащего выбора геометрических параметров и конструкции рабочих колес и диффузоров ступеней ЦН можно существенно повлиять на крутизну изодром напор-расход и ширину зоны высоких КПД, т.е. оптимизировать газодинамическую характеристику, если поставить такую задачу во главу угла при модернизации существующих ЦН или разработке новых.

3. Требования к оптимизации проточной части модернизируемого нагнетателя и к оптимальной газодинамической характеристике полнонапорного ЦН для КС должны быть конкретизированы с учетом условий работы соответствующих участков газотранспортной системы. Для оценки оптимальности газодинамической характеристики ЦН, кроме общепринятых показателей (КПД в расчетной точке, запас по устойчивости) предложено использовать коэффициенты, определяющие ширину области с т]т >0,80, расположение этой области и удаленность границы зоны Т]цн >0,80 от линии помпажа (коэффициенты К^ -5- К4).

4. Предложен также новый метод обоснованного расположения зоны максимального КПД для модернизируемых проточных частей нагнетателей, который позволяет получить наилучшие показатели экономичности ЦН в эксплуатации при сохранении среднегодового режима работы цеха.

5. Из рассмотрения совместных характеристик участков газопровода длиной 85-105 км и нагнетателей различных типов ГПА мощностью 25 и 16 МВт следует, что этими ЦН в цехах газотранспортной системы можно выполнять эффективное ступенчатое регулирование $ только рационально используя имеющиеся перемычки перед и за цехами для осуществления заранее вычисленных перетоков, добиваясь как более высокой загрузки газотурбинного привода, так и сдвига режима работы ЦН в зону высоких КПД.

6. Более полный анализ эффективности использования ГПА мощностью 25 МВт дают зависимости от коммерческого расхода и степени сжатия КС произведения относительных КПД привода и ЦН На примере агрегатов ГТН-25 с 650-21-2 и ГТН-25И с ЦН Ш7 2ВВ-36 показано, что при существующих характеристиках этих нагнетателей даже при полной загрузке привода (N¿=22,5 МВт) суммарный КПД ГПА падает при снижении степени сжатия КС с 1,40 до 1,25 на -15%. Главная причина этого - пониженный КПД ЦН в зоне повышенных расходов при невысоких степенях сжатия КС.

Аналогичные зависимости от расхода и степени сжатия КС произведения относительного КПД привода и ЦН Т]е-Т]н, построенные для ГПА мощностью 16 МВт, показали, что для двух распространенных на КС Тюментрансгаза типов агрегатов более резко, чем для ГПА 25 МВт выражена, связь КПД ГПА с загрузкой привода.

В этом же разделе работы предложен метод анализа совместных характеристик ГПА и участков газопровода с учетом изменения эффективности как привода, так и нагнетателя. Распространение этого метода на все типы агрегатов позволяет уточнить данные о действительной эффективности каждого типа ГПА с каждой модификацией ЦН в годовом цикле режимов, так как произведение % -7]н пропорционально т]ша.

7. Для более рационального управления такой системой, как многоцеховая КС, содержащая цеха как с агрегатами 25 и 16 МВт, так и с ГПА меньшей мощности, необходимо измерять перепад давлений между цехами на входе и выходе КС дифференциальным способом. В систему управления КС также должны вноситься данные о фактической экономичности газотурбинного привода и связи ее с нагрузкой, о зависимости КПД нагнетателей от расхода через них при заданной степени сжатия.

В дальнейшем должна быть создана специальная подсистема управления многоцеховой КС, учитывающая данные о КПД привода и ЦН и возможности их повышения путем перераспределения расходов газа между цехами. Проектные институты, выбирая оборудование для вновь проектируемых или реконструируемых КС, должны выполнять расчеты или построения, учитывающие относительный КПД ГПА в годовом цикле режимов, и принять вариант, обеспечивающий максимальную эффективность, а также предусмотреть наличие подсистемы автоматического управления перетоками газа по перемычкам, основанной на дифференциальных замерах давления и характеристиках оборудования.

8. Повышение эффективности эксплуатации центробежных нагнетателей в газотранспортных системах тесно связано с более эффективным использованием приводящих ЦН ГТУ и ГТД, чему автор уделил немалое внимание. Так, например, проведенная по инициативе и под руководством автора модернизация выхлопного патрубка (улитки) агрегата ГПА-Ц-16 с использованием кососрезанного диффузора со свободным перераспределением потока в направлении газосборника позволила снизить сопротивление газовыпускной системы на 120-135 мм вод. ст. В результате этого располагаемая мощность и КПД двигателя повышены на ~ 1,5 %.

9. Был разработан ряд предложений и возможных технических решений по увеличению располагаемой мощности ГТУ типа ГТК-10-4. В результате их анализа выявилось, что наиболее эффективным способом, не требующим больших затрат, является увеличение проходных сечений соплового аппарата ТНД за счет подрезки выходных кромок лопаток таким образом, чтобы сохранить осевое усилие на ротор.

После выполнения этой работы в металле и установки модернизированной диафрагмы на турбоагрегате ГТК-10-4 в цехе 4 Краснотурьинской КС ГТУ была испытана совместно с нагнетателем. В результате произведенного перераспределения теплоперепадов между ТНД и ТН мощность ГТУ выросла на ~ 1 5 %, степень сжатия осевого компрессора, а расход топливного газа снизился.

Составлен план выполнения этой модернизации агрегатов ГТК-10-4 силами предприятия и начата его реализация.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Завальный, Павел Николаевич, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Апанасенко А.И., Крившич Н.Т., Минько В.М. Монтаж, испытания и эксплуатация ГПА в блочно-контейнерном исполнении. Л.: Недра, 1991. 368 с.

2. Волков М.М., Михеев А.Л., Конев К.А. Справочник работника газовой промышленности. М.: Недра, 1989. 286 с.

3. Галеркин Ю.Б., Данилов А.К., Попова Е.Ю. Численное моделирование центробежных компрессорных ступеней. Компр. техн. и пневм. 1993. Вып.2. С. 1-9.

4. Галеркин Ю.Б. Численное моделирование и оптимизация центробежных компрессорных ступеней заданной быстроходности с учетом формы характеристики. Теплоэнергетика, 1994. №9. С. 49-54.

5. Галиуллин З.Т., Леонтьев Е.В., Щуровский В.А. Технико-экономический анализ эффективности газотурбинного привода в транспорте природного газа. Изв. АНСССР. Энергетика и транспорт, 1987. №3. С. 139-144.

6. Галиулин З.Т., Леонтьев Е.В. Интенсификация магистрального транспорта газа. М.: Недра, 1991. 272 с.

7. Евдокимов В.Е., Корсов Ю.Г., Лысюк В.И. Нагнетатели природного газа. Обз. инф. НИИЭинформэнергомаш, 1984. №8. 46 с.

8. Журавлев Ю.И. Газодинамические характеристики нагнетателей установки ГТН-16 со степенью повышения давления 1,44. Газовая промышленность, 1995. №3. С. 34-36.

9. Журавлев Ю.И. Характеристики нагнетателей природного газа при номинальной потребляемой мощности. Тяжелое машиностроение, 1996. №6. С. 18-19.

10. Зарицкий С.П. Диагностика газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. М.: Недра, 1987. 198 с.

11. Иванов В.А., Крылов Г.В., Рафиков Л.Г. Эксплуатация энергетического оборудования газопроводов Западной Сибири. М.: Недра, 1987. 143 с.

12. Крылов Г.В., Яковлев Е.И., Тимашев С.А. и др. Управление эксплуатацией трубопроводов магистралей. Свердловск, 1990. 220 с.

13. Компрессорные установки природного газа с авиаприводом. Парафейник В.П., Комлык Ю.ф., Федоренко Н.Д. и др. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, м.: 1980. 60 с.

14. Леонтьев Е.В. Снижение затрат топливно-энергетических ресурсов на действующих магистральных газопроводах. В кн. Галиуллин З.Т., Леонтьев Е.В. Интенсификация магистрального транспорта газа. М.: Недра, 1991. 272 с.

15. Лысюк В.И., Столярский М.Т. О перспективах использования осерадиальных колес в нагнетателях природного газа. В реф. сб. Исследования проточной части ЦКМ. Изд. НИИЭинформэнергомаш, 1982. С. 5-9.

16. Микаэлян Э.А. Эксплуатация газотурбинных газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций газопроводов. М.: Недра, 1994.

304 с.

17. Нагнетатели природного газа // Евдокимов В.Е., Корсов Ю.Г., Лысюк В.И. Обз. инф. НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1984. 46 с.

18. Ott К.Ф. Коэффициент полезного действия компрессорной станции магистрального газопровода. Э-И. Транспорт и хранение газа. 1990. Вып. 1. 5 с.

19. Парафейник В.П. Термодинамическая эффективность турбокомпрессорных установок газовой и нефтяной промышленности. Компр. техн. и пневм. 1996. Вып. 1-2. С. 44-54.

20. Пиотровский A.C., Поляков Г.Н. Расчет норм и нормативной потребности в топливе для транспорта газа газотурбинными КС. Изд. УГТУ-УПИ. Екатеринбург., 1994. 36 с.

21. Поляков Г.Н., Яковлев Е.И., Пиотровский A.C., Яковлев А.Е. Эксплуатация и реконструкция трубопроводных магистралей. М.: Машиностроение. 1992. 256 с.

22. Поляков Г.Н., Пиотровский A.C., Яковлев Е.И. Техническая диагностика трубопроводных систем. С-П.: Недра, 1995. 445 с.

23. Поршаков Б.П. Газотурбинные установки, м.: Недра, 1992. 238 с.

24. Рафиков Л.Г., Иванов В.А. Эксплуатация газокомпрессорного оборудования компрессорных станций. М.: Недра, 1992. 237 с.

25. Ревзин Б.С., Ларионов И.Д. Газотурбинные установки с центробежными нагнетателями для транспорта газа. М.: Недра, 1991. 303 с.

26. Ревзин Б.С. Газотурбинные газоперекачивающие агрегаты. М.: Недра, 1986. 215 с.

27. Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. Л.: Машиностроение, 1981. 351 с.

28. Седых З.С. Эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. М.: Недра. 203 с.

29. Селезнев К.П., Галеркин Ю.Б. Центробежные компрессоры. Л.: Машиностроение, 1982. 271 с.

30. Синицын Ю.Н. Методы и средства повышения эффективности топливно-энергетических характеристик газотурбинных ГПА при проектировании и эксплуатации компрессорных станций. Автореф. дисс. уч. ст. к.т.н. М.: 1983.

31. Столярский М.Т., Журавлева Центробежные колеса с различным утлом входа и их применение в ступенях компрессоров и нагнетателей. Труды ЦКТИ. Вып. 102. 1970. С. 34-50.

159

32. Сухиненко В.Е., Парафейник В.П., Довженко Тенденции развития и задачи совершенствования компрессорного оборудования для газовой промышленности // Химич. и нефт. машиностроение, 1993. №11. С. 5-10.

33. Сухиненко В.Е., Довженко, Парафейник В.П. и др. Конструктивные особенности турбокомпрессорных агрегатоов и установок нового поколения для газовой и нефтяной промышленности. Химич. и нефт. машиностроение, 1995. №11. С. 82-87.

34. Теория и расчет турбокомпрессоров / К.П.Селезнев, Ю.Б.Галеркин, С.А.Анисимов и др. Л.: Машиностроение, 1986. 392 с.

35. Трубопроводный транспорт нефти и газа / Р.А.Алиев, В.Д.Белоусов, А.Г.Немудров и др. М.: Недра, 1988. 368 с.

36. Фадеев В.Т. Эффективность газотранспортной системы: современная тактика технического обновления. Газовая промышленность, 1987. №11. С. 26-29.

37. Центробежные компрессорные машины и турбины для их привода. Отраслевой каталог. 4.1. НИИЭинформэнергомаш, 1987. 193 с.

38. Щуровский В.А., Проклов И.А., Корнеев М.И., Кузнецов В.А. Технические решения по конструкции и переоснащению компрессорных цехов. М.: ВНИИЭгазпром, 1990. 50 с. Обз. инф. серии "Транспорт и подземное хранение газа".

39. Щуровский В.А., Зайцев Ю.В. Газотурбинные газоперекачивающие агрегаты. М.: Недра, 1994. 192 с.

40. Щуровский В.А., Синицын Ю.Н., Клубничкин А.К. Анализ состояния и перспектив сокращения затрат природного газа при эксплуатации газотурбинных газокомпрессорных цехов. Обз. инф. Транспорт и хранение газа. 1982. 60 с.

41. Эккерт Б. Осевые и центробежные компрессоры. М.: Машгиз, 1959. 680 с.

42. Эксплуатация газопроводов Западной Сибири // Г.В.Крылов, А.В.Матвеев, Е.И.Яковлев, О.А.Степанов. М.: Недра, 1985. 288 с.

43. Юнкер Б.М., Ксендз Б.И. Энергоемкость магистрального транспорта газа. Основные аспекты проблемы. Обз. инф. Транспорт и хранение газа. 1983. №3. 65 с.

44. Rauntenberg, М., W.Stein, I.Teipel, А.Wiedermann. Untersuchuhg über die Wechselwirkung zwischen Laufrad und Diffiisor in Radialverdichtern. MTZ. 1988. №6, s. 247-253/

45. S.Yamaguchi, K.Kitajima, H.Yamaguchi, F.Nakamura. Applicalion от 3D Flow Analysis for Turbocharger Compressor Impeller (IGTC-77)/ Yokohama International Gas Turbine Congress. Yokohama. 1995.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ, ИНДЕКСЫ

Условные обозначения

а - скорость звука, м/с;

в - ширина лопаток и каналов в меридиальной плоскости; с - абсолютная скорость, м/с;

сР - удельная теплоемкость при постоянном давлении Дж/(кг-К); I) - диаметр, м; с1 - диаметр вала, втулки, м; Р - площадь, м2;

в - массовая производительност, кг/с;

Н - затраченная удельная работа, (напор), Дж/кг;

/ - удельная энтальпия Дж/кг, угол атаки, град;

К - показатель адиабаты;

Ку - коэффициент запаса по устойчивой работе;

/ -длина, м;

Ш - густота решетки;

Ми-и/а - условное число Маха;

ш - показатель политропы;

N - мощность, кВт;

п - частота вращения, об/мин;

Р - давление, Па;

Р* - полное давление, Па;

С2 - объемная производительность, м3/с, м3/мин;

Я - газовая постоянная;

Яе - число Рейнольдса;

Т* - температура торможения, К;

Ъ - температура, °С; шаг лопаток, м;

и - окружная скорость, м/с;

о - удельный объем, м3/кг;

- относительная скорость, м/с; ъ - число лопаток;

г=ро/(ЯТ) - коэффициент сжимаемости; ал - угол лопаток диффузора, ОНА, град; а - угол входа и выхода потока, град; Р - угол лопаток рабочего колеса, град; у - плотность, кг/м3; 5 - толщина лопаток, м; в - отношение давлений; 81 - отношение плотностей;

- коэффициент потерь;

р. - коэффициент уменьшения теоретического напора; П-КПД;

0 - угол наклона покрывающего диска, град;

т - коэффициент уменьшения проходной площади; Ф - коэффициент расхода; Ф - условный коэффициент расхода; ¥ - коэффициент напора;

Сокращения

БЛД - безлопаточный диффузор;

ВНА - входной направляющий аппарат;

ВРА - входной регулирующий аппарат;

ВУ - выходное устройство;

ГПА - газоперекачивающий агрегат;

ГТД - газотурбинный двигатель;

ГТС - газотранспортная система;

ГТУ - газотурбинная установка;

КС - компрессорная станция;

КЦ - компрессорный цех;

ЛД - лопаточный диффузор;

НА - направляющий аппарат;

ОНА - обратно-направляющий аппарат;

ПНЛ - поворотные направляющие лопатки;

РК - рабочее колесо;

СТ - свободная (силовая) турбина;

TOA - теплообменный аппарат;

ЦН - центробежный нагнетатель.

Индексы

а - аксиальный; пр - приведенный; е - эффективный;

1 - внутренний; г - радиальный;

0 - вход в рабочее колесо;

1 - вход в решетку колеса;

2 - выход из рабочего колеса;

3 - вход в лопаточный диффузор;

4 - выход из диффузора;

5 - выход из решетки ОНА;

* - заторможенные параметры; - - относительная величина, обычно к Ü2.