Газды тасымалдау курстық жұмыс
Жоспар
Кіріспе 3
1 Әдеби шолу 4
1.1 Газ құрамы және жіктелуі 4
1.2 Газды тасымалдау 5
1.3 Газды тасымалдауға дайындау 7
1.4 Компрессор жіктелуі 10
1.5 Компрессорлы станциялар 15
Технологиялық бөлім 17
Қорытынды 22
Қолданылған әдебиеттер 23
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Жұмыс көлемі: 20 бет
Пәні: Соңғы қосылған курстық жұмыстар
-----------------------------------------------------------------------------------
КУРСТЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛҒАН МӘТІНІ
Кіріспе
Жалпы әлемдегі газ қоры 90 трлн м3 ты
Қазақстан Республикасы өзінің даму ғасырында дүние жүзінің ірі мұнай
Мұнай және газ өндіру кәсіпорындары оларды өндіруді, және жинау,
Химия өнеркәсібінде газдар және олардың қоспалары көп мөлшерде пайдаланылады.
Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды компрессорлар деп
Мұнай химиялық өндірісте компрессорлар келесі мақсаттарға қолданылады:
• газды тасымалдауда;
• келесі өңдеулерге жіберу үшін табиғи газды сығу;
• салқындату және мұздату;
• аппараттар мен қондырғылардың жұмыс істеуі үшін сығылған ауаны
Осыған орай бұл курстық жобаның өзектілігі шығады.
Курстық жобаның мақсаты: Газды айдау технологиясымен, компрессор және олардың
Мақсатына сай міндеттері:
1. Курстық жобада таңдалған процеске тоқталу;
2. Компрессорлардың және компрессорлық станциялардың маңызын қарастыру;
3. Компрессорлы машинаның технологиялық есебін шығаруды үйрену.
Әдеби шолу
1.1 Газ құрамы және жіктелуі
Көмірсутектік газдар алынуы бойынша біріншілік және екіншілік болып бөлінеді.
Біріншілік көмірсутектік газдар деп жер қойнауынан, яғни газ кен
Мұнайды біріншілік және екіншілік өңдеу кезінде алынған газдарды екіншілік
Белгілі көмірсутекті газдар кездесетін орнына қарай табиғи, газды
Табиғи газ негізі 82-98% метаннан және молекулалық массасы төмен
Мұнайға ілеспе газдар құрамында пропан, бутан және бензин фракциясының
Газ ‒ конденсатты кен орнындағы газдың негізгі бөлігі метаннан
Негізгі бөлігі ауыр көмірсутектерден тұратын мұнайға ілеспе газдарды газ
Газды тасымалдау
Магистралдық газ құбырынан газды өндірген жерінен газ таратушы станцияларға,
Қазіргі кезде магистралды газ құбырлары 7,5 МПа қысымда, газ
Дегенмен, газдың меншікті көлемі жағынан бірдей немесе айдау кезіндегі
Магистралдық газ құбырының тағы бір ерекшелігіне құбыр ішінде гидраттық
Соңғы, ең басты ерекшілігі газдың құбырмен үздіксіз жүріп тұруына
Магистралдық газ құбырының құрамында мынадай басты кешендер: газ
Газ өндірісінен газды жинауыш торап арқылы бас
Газды тасымалдауға дайындау
Табиғи газ кен орындарынан тамшы түріндегі газ конденсат
Гравитациялық сепаратор горизантальды, вертикальды және шар тәрізді болады. Бұл
1 – 3 газ кіру және тұндыру шекарасы; 4
Сурет 1 – Гравитационды сепаратор
Инерциялық насадкалы сепаратор беттік ауданы бар насадкалармен толтырылған сепаратордың
Ортадан тепкіш сепараторларда газды тамшыдан газдың айналымы кезінде пайда
1 – корпус; 2 – ішкі газ өткізгіш құбыр;
Сурет – 2 Ортадан тепкіш сепараторлар
Филтрлеуші сепараторларды соңғы тазалау стысында қолданады. Осы сепаратордың бір
1 – кіру шекарасы; 2 – филтрлеуші элементтер; 3
Сурет 3 – Филтрлеуші сепаратор
Газ кен орнынан тұтынушыға жеткенше, кейде мыңдаған км. қашықтықта
Газ және конденсат кен орындарын өңдегенде мынадай технологиялық қондырғылар
а) төменгі қызу айырғыштар штуцердегі жоғарғы қысымдағы газдың редукциялану
б) арнаулы мұздатқыш машиналардан шығатын, суықпен істейтін төменгі қызулы
в) газды сусыздандыру және бензинсіздендіру үшін адсорбциялайтын, абсорбциялайтын қондырғы;
г) газды адсорбция гликолдық жолмен кептіру үшін арналған қондырғы;
Агрессивтік компонентері бар газдардан, олардың мөлшерін белгілі шекке дейін
Газды кептіру және тазалау тікелей кен орындарында немесе магистралдық
Газдың кептірілуі газ құбырында су буы және кристаллогидраттар түзілмейтін
Газды күкіртті сутектен тазалағанда, ондағы газдың мөлшері 100 м3-ге
Егер газконденсат ұңғымаларының өнімдерінде су, сұйық көмірсутектері, күкіртті
Құрамында күкірт сутек және көмір қышқылы болмаса, ондай газды
Газды судан кептіру және көмірсутекті конденсаттан бөлу үшін келесі
Сұйық сіңіргіштертер арқылы абсорбция және қатты сіңіруші заттармен адсорбция
Газды дайындау қондырғыларында күрделі және қымбат жабдықтар, аппараттар және
Газ дайындаудың барлық қондырғыларында конструкциясы әр түрлі газ
Компрессор жіктелуі
Газдарды сығу және тасымалдау үшін пайдаланылатын машиналарды компрессорлар деп
Сығылған газ қысымының P2 бастапқы газ қысымына P1 қатынасы
Желдеткіштер (сығу дәрежесі 1,1 кіші) көп мөлшердегі газдарды тасымалдау
Газүрлегіштер (сығу дәрежесі 1,1-3) газ құбырларында кедергілер едәуір көп
Компрессорлар (сығу дәрежесі 3 тен үлкен) жоғары қысымдар алу
Вакуум насостар – қысымы атмосфера қысымынан кем болған
Компрессорлар сығылатын газ табиғатына байланысты ауалы, оттекті, азотты, гелийлі
Сурет 4 – Механикалық компрессорлардың жұмыс жасау принціпі бойынша
Көлемдік компрессорлардың ішінде ең көп таралған поршенді және роторлы
Поршендік компрессорлардың қызметі компрессорлық цилиндрдің жұмысшы көлемінің өзгеруі нәтижесінде
Бір сатылы поршенді компрессордың құрылысы поршенді насосқа ұқсайды (сурет
Сығу сатысын компрессорлық машинаның бір бөлігі ретінде қарастырады. Мұндай
Кемшілігі – құрылысының күрделілігіне байланысты экономикалық жағынан тиімсіз.
Сурет 5 – жай (а) және (б) әрекетті поршенді
Роторлы компрессорларда, сығылған газдың қысымы компрессор тұрқысында (корпусында) жанасқан
Олар ықшамдылығымен ерекшеленеді, тығыздығы әр түрлі газ үшін қолданыла
Кемшілігі – құрылысы, қызметі және жөндеу өте күрделі, дірілі
1 – ротор; 2 – еркін қозғалатын пластиналар; 3
Сурет 6 - Пластиналы роторлы компрессор
Динамикалық компрессорлардың ішіндегі негізгілері ортадан тепкіш, осьтік және құрылыстық
Ортадан тепкіш компрессорлардың қызметі ортадан тепкіш насос қызыметіне ұқсас.Ортадан
Желдеткіштер төмен қысымды, орта қысымды, жоғары қысымды болып үш
Ал көпсатылы қозғалмайтын қырлармен жабдықталған турбогазүрлегіштердің жұмысшы доңғалақтарының диаметрлері
Турбогазүрлегіштерге қарағанда жоғары сығу дәрежесін алу үшін турбокомпрессорлар қолданылады.
1 – корпус; 2, 3, 4, 5 – төртінші
Сурет 7- Көп сатылы турбокомпрессор
Осьтік компрессордың (сурет 8) негізгі бөліктері 4 жұмысшы қалақшалары
Осьтік компрессор сығу дәрежесі аз (3,5-4) көп көлемді газдарды
1, 3 – кіру және шығу патрубкалары; 2
Сурет 8 – Осьтік компрессор
1.5 Компрессорлы станциялар
Компрессорлық станциялар газ құбырының өткізгіштік қабілетін арттыру мақсатында газ
Компрессорлық станциялар құрылымының кешенінде келесі объектілер мен құрылымдар болуы
‒ бір немесе бірнеше компрессорлық цехтар;
‒ жинау жүйесі, механикалық және сұйық қоспаларды бөліп шығару
‒ электрмен жабдықтау, сумен қамтамасыз ету, канализация, байланыс, найзағайдан
‒ қосалқы және көмекші объектілер.
Осылайша, компрессорлар орналасатын ғимараттан басқа компрессорлық станциялар аумағында мыналар
‒ сумен циркуляцияны (тұйықталған) қамтамасыз ету үшін сорап орналасатын
‒ суды салқындатуға арналған құрылғы;
‒ газды сұйықтан және механикалық қоспалардан алдын ала
‒ майды ажыратқыштар, мұздатқыштар, мұздатқышқа тұрып қалған конденсатты бөлуге
‒ газды өлшеу пункті;
‒ мұздатқыштардан және айырғыштардан бөлінген конденсатты айдап шығаруға арналған
‒ механикалық шеберхана;
‒ құбырлар жүйесі;
‒ қосалқы ғимараттар.
Компрессорлық цех ‒ компрессорлы станцияның негізгі кешені (объектісі). Оған
Технологиялық бөлім
Осьті компрессордың басты параметрлерін келесі жағдайлар бойынша анықтау [13]:
Бірінші сатының көлемдік берілуін анықтаймыз, кг/ м3:
ρн = = 1,2
Шамамен ρ1 / ρн = 0,95, онда
ρ1 = 0,95·1,2 = 1.14
V1 = G/ρ1 = 70/1,14 = 61,6 (м3/сек)
Шеңбер бойымен жылдамдығын табамыз:
U1B =
U1B = 262 м/сек мәнін қабылдаймыз.
Бірінші сатыға кірердегі жылдамдық, м/ сек:
С1а = φ1 U1B = 0,6· 260 = 156
Енді бірінші сатыға кірердегі тығыздық пен қысымды анықтауға болады.
Бірінші сатыға кірердегі U1B мәні жоғары болғандықтан ағынның айналу
ω2 1 = +
Онда,
μ1В = (c1u / c1B)B =
c1 = 160 м/сек және сн = 40 м/сек
Т1 = TH - )
a1 = = 20,1
μ1В = 1 – 0,62 ≈
с1uB = 0,084 260 = 22,4 (м/сек)
Орташа квадраттық жылдамдықта циркуляция тұрақтылығынан с1uc жылдамдығын табамыз:
d1B =
d1c = d1B =
с1uc = c1uBd1B/ d1c = 22,4 ·1/ 0,87 =
с1с = =
Кіргендегі патрубок пен бағыттаушы аппараттағы жалпы шығынды кинетикалық энергиямен
с1с = 0,1
Hкіріс = ξкіріс c2 / 2 = 0,1 1592
Табылған с1с мәні қабылданған мәннен ерекшеленбегендіктен Т1 температурасын дұрыс
Нәтижесінде алатынымыз:
рн
ρ1 =
Қабылданған және есептелген мәндері тең болмағандықтан, дәлірек есептеу жүргіземіз.
U1B(d1B) және с1а мәндері өзгертпей втулканың диаметрін d1BT есептейміз:
d1BT = = 0,673 (м)
ν1 = d1BT/ d1B = 0,673
Ары қарай сонғы сатыдағы ауаның параметрлерін бағалау қажет. Соңғы
Нк = ξk
Шығын коэффициентін өлшемін анықтап ξк = 0,5:
Нк = 0,5· 1202/2 = 3600 (Дж/кг)
Компрессордан кейінгі температура, егер сн = ck; ηak
Тк = Тн + +
Tk = 290 + 206/0,87 = 527
Соңғы сатыдағы ауаның температурасы:
Tz = Tk - = 527
Соңғы сатыдағы қысым:
pz = pn( = 6,5 ·
ρz =
Втулканың тұрақты диаметрін қабылдап μνz=0,95, соңғы сатыдағы лопасть диаметрін
dBZ = =
lz = (dBZ+dBTZ)/2 = (0,79 – 0,673)/2= 0,057
Соңғы сатыдағы лопастьтың биіктігі (57 мм) тиімді.
Саты санын және сатыға түсетін күшті есептеу. Ол үшін
εz = pz/p1 = 6,37·105/(0,85·105) = 7,5
Σ HT =
Орташа напорды ортаңғы осьтің жылдамдығы бойынша анықтайды:
Cacp = (c1a + cza)/2 = (156 + 120)/2
UBT = ν1u1B = 0,673 · 260 = 175
НТср = НТ max = 0,8 uBTca = 0,8
Саты саны:
Σ НТ/НТ ср = 234000/19300 ≈ 12
Сатыларды үш топқа бөлеміз, әр сатыға төрт сатыдан.
I топ – Н = 20500 Дж/кг (бір сатыға);
II топ – Н = 19500 Дж/кг;
III топ – Н = 18500 Дж/кг.
Әр сатыны бөлек есептеуге болады.
Бұл жағдайда тұрақты циркуляция заңы бойынша барлық сатыда rc1u=
Қорытынды
Курстық жобаның барысында тасымалданатын газ туралы жалпы түсінік қалыптасып,
Компрессорлар сығылатын газ табиғатына байланысты ауалы, оттекті, азотты, гелийлі
Сонымен қатар тасымалданатын газды дайындау барсында компрессорлы станциялардың техникалық
- тамшы ылғалынан және механикалық қоспалардан тазалау;
- компримирлеу;
- салқындату (қажет болған жағдайда);
- ГКС-та қосымша газды ылғалдан кептіру, көмірқышқылдарынан
Қолданылған әдебиеттер
1 Нұрбекова К.С, Газ және газконденсатты кен орындарын игеру
2 Нұрсултанов Ғ.М., Абайұлданов Қ.Н. Мұнай және газды өндіріп,
3 Джиембаева Қ.І., Насибуллин Б.М. Мұнай кен орындарында ұңғы
4 Закоров С.Н. Разработка газовых, газоконденсатных месторождений.
5 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа.
6 Омаралиев Т.О. Специальная технология производства топлив из нефти
7 Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика.
8 Суербаев Х. А. Мұнай мен газды өңдеудің термиялық
9 Вержичинская С.В. Химия и технология нефти и газа.
10 Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2.
11 Шерстюк А.Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры. –
6
Ортадан тепкіш:
Осьтік
Диагнальды
Динамикалық
Механикалық компрессорлар
Роторлы:
Винтті
Рутс тәрізді
Пластиналы
Сұйық – сақиналы
Поршенді:
Біржақты
Оппозитті
Бұрышты
Вертикальды
Мембраналы
көлемдік
