Дипломная работа: Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата
Азот не образует взрывоопасной смеси с газом в полости вторичной утечки и «выдувает» её на свечу. Величина вторичной утечки не контролируется.
Патрон СГУ обеспечивает уплотнение и безопасную работу компрессора в диапазоне его рабочих режимов и при остановке компрессора под давлением в контуре.
Таблица 5 - Основные параметры патрона СГУ
| Наименование параметра | Значение |
| 1 | 2 |
| Тип патрона СГУ | Т28АТ |
| Конфигурация | Тандем двухстороннего действия |
| Тип барьерного уплотнения | Малорасходное графитовое уплотнение типа Т82 |
| Направление вращения патрона СГУ | Реверсивного типа |
| Скорость вращения ротора, об/мин | 8796 |
| Уплотняемая среда | Товарный газ (таблица 1.5) |
| Максимальное уплотняемое давление абсолютное, МПа | 1,08 |
| Температура уплотняемого газа, °С | От плюс 25 до плюс 188 |
| Разделительный газ | технический азот по ГОСТ 9293-74 |
| Параметры первичной утечки | |
| Состав газа | Буферный газ (таблица 1.5) |
| Давление (абсолютное), МПа | 0,118 |
| Температура, °С | Плюс 15 |
| Расход, нм3/час | 0,96 |
| Параметры вторичной утечки | |
| Состав газа | Буферный газ (таблица 1.5) и разделительный газ |
| Давление абсолютное, МПа | 0.098 |
| Температура, °С | Плюс 30 |
| Расход, нм3/час | 2,10 |
| Буферный газ, нм3/час | 0,24 |
| Разделительный газ, нм3/час | 1,86 |
| Габаритно-массовые характеристики | |
| Длина, мм | 131,0 |
| Диаметр по валу, мм | 120,5 |
| Максимальный наружный диаметр, мм | 208,0 |
| Масса, кг | 16,1 |
| Масса роторной части, кг | 8,22 |
2.5 Система буферного газа
Буферный газ из заводской магистрали проходит тонкую очистку в моноблоке фильтров John Crane (двойной фильтр - один фильтр рабочий, один резервный) и далее дросселируется до параметров, необходимых на входе в патроны СГУ.
Моноблок фильтров производства коМПании Джон Крейн – это дублированная система фильтров. Во время работы действует только один фильтр. Не останавливая компрессор, можно переключиться с одного фильтра на другой.
Моноблок фильтров имеет клапан переключения и байпасный клапан. Байпасный клапан создаёт давление в полостях клапана переключения с обеих сторон, чтобы избежать сбоя при односторонней загрузке в течение длительного времени. Кроме того, этот байпасный клапан наполняет газом корпус второго фильтра. При переключении на второй фильтр, поток не прерывается. В нормальных условиях эксплуатации байпасный клапан должен быть открыт. Он должен быть закрыт только в случае замены фильтра. Диаметр отверстия перепускного клапана минимизирован до 2 мм. Это гарантирует выброс очень небольшого количества газа в атмосферу в случае, если байпасный клапан будет случайно оставлен открытым во время замены фильтроэлементов.
Все шаровые краны А2 - А9, входящие в моноблок фильтров, закрыты в вертикальном положении и открыты в горизонтальном положении рычага.
На каждой стороне моноблока для каждого фильтра имеется выпускное отверстие и канал продувки. На нижней стороне каждого из корпусов расположены дренажные отверстия, закрытые заглушками.
Фильтр должен проверяться не реже чем раз в 6 месяцев на предмет образования конденсата и/или засорения. На начальном этапе эксплуатации рекомендуется проводить еженедельные визуальные проверки фильтрующих элементов.
Каждый патрон СГУ снабжен системой контроля утечек газа и отвода первичной утечки газа на свечу и вторичной утечек газа в атмосферу.
Разделительный газ подается в панель СГУ и дросселируется до давления необходимого на входе в патроны СГУ. Система предназначена для предотвращения утечек газа в подшипниковый узел, исключения взрывоопасной концентрации перекачиваемого газа в полостях компрессора, а также защиты СГУ от попадания масла из полостей подшипников. Система оснащена байпасным каналом, включающим предохранительный клапан, который направляет избыточное давление прямо на свечу.
2.6 Азотная установка
Азотная установка включает в себя блок подготовки воздуха, блок разделения газов и систему управления и контроля. Основными элементами установки являются два мембранных газоразделительных модуля на основе полых волокон. Модули работают по методу мембранного разделеня. Суть этого метода заключается в различной скорости проницания газов через полимерную мембрану за счёт перепада парциальных давлений. Модули предназначены для разделения газовых смесей.
Кроме модулей в установку входят:
- адсорбер АД1 для очистки воздуха;
- электронагреватель Н1 для подогрева воздуха;
- фильтры Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4 для окончательной очистки воздуха;
- шкаф контроля и управления.
Модуль состоит из корпуса и размещённым в нём пучком полых волокон. Воздух подаётся внутрь полых волокон и кислород, проникая через стенки волокон, заполняет межволоконное пространство внутри корпуса и выходит через патрубок «Выход пермеата» наружу, а оставшийся внутри волокон газ (азот) подаётся через патрубок «Выход азота» на стойку управления СГУ.
Фильтры Ф1-Ф4 предназначены для очистки воздуха от капельного масла и пыли.
Адсорбер АД1 предназначен для очистки воздуха от паров масла. В металический корпус, между решётками, засыпается активированный уголь. На нижнюю решётку к сетке прикреплено фильтровальное полотно. Активный уголь СКТ-4 и фильтровальное полотно «Фильтра-550» подлежит замене через 6000 часов работы адсорбера.
Электронагреватель предназначен для подогрева поступающего в модуль воздуха. Электронагреватель представляет собой сосуд с теплоизолированным от внешней среды корпусом и размещённым в нём трубчатым нагревателем (ТЕН).
Штуцеры шт.1, шт.2 и наконечники нк-1, нк-2 предназначены для отбора анализа от модулей ММ1 и ММ2 при настройке установки. Для отбора анализа следует надеть резиновый шланг на соответствующий наконечник, соединить его с газоанализатором и ключом отвернуть на 1/3 оборота против часовой стрелки.
Поверхность волокна имеет пористую структуру с нанесённым на его газоразделительным слоем. Принцип действия мембранной системы основан на различной скорости проникновения компонентов газа через вещество мембраны, из-за разницы парциальных давлений на различных сторонах мембраны.
Азотная установка работает полностью в автоматическом режиме. Система контроля и управления обеспечивает контроль параметров установки и защиту от аварийных ситуаций, отключение в случае неисправности автоматически.
Таблица 6 - Основные параметры азотной установки
| Наименование параметра | Значение |
| 1 | 2 |
| Тип установки | МВа-0.025/95 |
| Конструктивное исполнение | Модульное |
| Класс взрывозащиты | ЕEх T6 |
| Категория помещения по ПУЭ-76 | В – Iа |
| Вид климатического исполнения по ГОСТ 150150-69 | УХЛ 4 |
| Параметры воздуха на входе | |
| Объёмный расход при стандартных условиях (20°С, 0.1013 МПа), нм3/час | 30±5 |
| Температура, °С | (от плюс 10 до плюс 40)±2 |
| Давление абсолютное, МПа | 0,6±0,01 |
| Содержание механических частиц, мг/м3 | 0,1 |
| Содержание паров масла, мг/м3 | 0,1 |
| Относительная влажность, % | 100 |
| Параметры технического азота на выходе | |
| Объёмный расход при стандартных условиях (20°С, 0.1013 МПа), нм3/час | 15±1 |
| Температура, °С | Не более 40 |
| Давление абсолютное, МПа | 0,55±0,01 |
| Объемная доля кислорода не более, % | 5 |
| Точка росы не выше, °С | Минус 45 |
| Содержание механических частиц и масла, мг/м3 | Не более 0,01 |
| Относительная влажность, % | 0 |
| Объёмный расход пермиата (обогащённого кислородом воздуха) на выходе, нм3/час | от 13 до 20 |
| Электропитание | Однофазный, напряжение 220 В, 50 Гц |
| Потребляемая мощность, кВт | 2,0±0,2 |
| Время выхода на режим, мин | Не более 10 |
| Габаритно-массовые характеристики | |
| Длина, мм | 2400 |
| Ширина, мм | 550 |
| Высота, мм | 1600 |
| Масса установки, кг | Не более 200 |
3 Описание технологического процесса и технологической схемы объекта
При работающем блоке очистки и стабилизации конденсата (У-331) газ стабилизации из 331В04 направляется в сепаратор 331АС104, где отбивается от жидкости и через отсекатель 331ААУ1-1 поступает на узел редуцирования с клапанами PCV501-1 и PCV501-2, регулирующими давление во всасывающем коллекторе в пределах 5,7-7,5 кгс/см2.