Регулирование компрессорных машин

Каждый компрессор или группа компрессоров включены в сеть. Сетью называется совокупность устройств (трубопроводов, аппаратов и др.), через которые проходит перекачиваемый газ. В общем случае часть сети расположена на входе в компрессор, а часть на выходе. Каждая часть сети характеризуется некоторой зависимостью между расходом газа и давлениями в начале и конце части сети. В большинстве случаев характеристика сети определяется линейными и местными сопротивлениями и может быть получена из приближённого уравнения:

,

где p ₁, p ₂ – давление в начале и конце сети; A – коэффициент сопротивления сети, зависящей от её размеров и конструкции; - относительная (по воздуху) плотность газа; R, T, Z – газовая постоянная, абсолютная температура и средний коэффициент сжимаемости перекачиваемого газа; - расход газа в стандартных условиях.

В нагнетательной части сети давление p ₂ обычно задано и поэтому её характеристика (рис.18.2, а) выражается уравнением:

.

Для стороны всасывания параметром характеристики (рис. 18.2, б) служит давление в начале сети p ₁, так что

.

Потребный режим работы сети (точка M) определяется расходом и соответствующим давлением. По условиям технологического процесса этот режим может отличаться от номинального режима компрессоров по разным причинам.

Часто рабочие условия при проектировании установки недостаточно известны, вследствие чего после её пуска возникает несоответствие номинальных технических показателей машины и показателей рабочего режима; в другом случае при выборе не оказалось машины, удовлетворяющей поставленным требованиям. Такое рассогласование может происходить также во время эксплуатации компрессоров в связи с изменением концевого давления, темпера туры и состава газа или теплообменников, расстройств и нарушений в работе оборудования и т. п.

В некоторых случаях машины должны работать в нескольких совершенно различных режимах с переходом от одних к другим.

Может также существовать определённая закономерность непрерывного изменения потребных режимов, выражаемая линией AB на графике - p _к (см. рис. 18.2, а).

Рис. 18.2. Характеристики сети:

а – нагнетательной; б – со стороны всасывания

Частные задачи регулирования – регулирования на постоянное давление, на постоянный расход и на постоянную мощность двигателя. Постоянное давление на выходе компрессора поддерживается, например, при обслуживании пневматического хозяйства, каково бы ни было потребление воздуха из сети. Постоянный расход должен обеспечиваться при подаче газа или воздуха в количестве, достаточном для потребителей, независимо от сопротивления при перекачке. Например, определённое количество газа требуется для топок, для бытовых нужд, а сопртивление сети может изменяться в зависимости от температуры и т. п. Задача регулирования на постоянную мощность возникает, когда компрессор работает при переменных давлениях на входе и выходе. Так, например, на компрессорной станции газового промысла необходимо обеспечить постоянство мощности газомоторного компрессора при всех изменениях давления газа, поступающего из эксплатируемых скважин, а также давления в газопроводе.

Назначение регулирования – привести характеристику компрессора в соответствие с характеристикой потребного режима сети при условии наиболее полного использования установленной м ощности двигателей.