Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Преобразование энергии в турбокомпрессорах можно условно расчленить на два этапа: на первом этапе газу под действием подводимой механической энергии сообщается некоторая кинетическая энергия, на втором этапе кинетическая энергия частично пре-
Рис. 31. Перемещение затвора в запорной арматуре:
а — в задвижке; б — в вентиле; в — в кране; г — в поворотном клапане
образуется в энергию давления газа. Оба этапа могут происходить и одновременно. В объемных компрессорах засасываемый газ сжимается в цилиндре поршнем и после достижения определенного давления выталкивается из цилиндра.
Рис. 32. Трубопроводная арматура: в —стальная клиновая задвижка; б — обратный поворотный клапан; в — вентиль обтекаемой формы; г — проходной сальниковый кран
Турбокомпрессоры имеют существенные преимущества перед компрессорами других типов: сравнительно небольшие размеры и массу (это качество обусловлено непрерывностью и большими скоростями потока газа); отсутствие возвратно-поступательного движения (это позволяет иметь легкий фундамент и облегчает экс-
70
плуатацию); равномерность подачи газа; возможность непосредственного соединения компрессора с быстроходной паровой или газовой турбиной, а также с электродвигателем. Большим преимуществом турбокомпрессоров является возможность получать в одном компрессоре весьма большие расходы газа, что позволяет значительно сократить их количество (вплоть до одного на потоке).
По принципу действия турбокомпрессоры относятся к энергетическим турбомашинам (машинам лопаточного типа). К этому классу помимо турбокомпрессоров относятся паровые и газовые турбины, центробежные и осевые насосы, а также гидравлические турбины. Общим для всех этих энергетических машин является наличие вращающихся и неподвижных лопаточных аппаратов, взаимодействующих с потоком рабочей среды. По характеру преобразования энергии турбокомпрессоры наиболее близки к центробежным насосам.
Центробежный турбокомпрессор характеризуется радиальным направлением потока и состоит из ряда быстро вращающихся колес с большим количеством рабочих лопаток, захватывающих и ускоряющих поток воздуха или другого газа, поступающего через входное отверстие. Устройство турбокомпрессоров сложно и требует специального изучения. Более просты в исполнении поршневые компрессоры.
В качестве примера рассмотрим схемы многоступенчатых поршневых газовых компрессоров различных систем. Многоступенчатые компрессоры изготовляют с последовательным расположением цилиндров (по одной оси) — система «тандем» (рис. 33, а)
Рис. 33. Схемы многоступенчатых поршневых газовых компрессоров:
а — системы «тандем»; б — системы «компаунд»; в — с дифференциальным поршнем; г — с V-образным расположением цилиндров; 1 — цилиндр; 2— поршень; 3— всасывающий клапан; 4 — нагнетательный клапан; 5 — крейцкопф; 6 — шатун; 7 — коренной вал; 8 — маховик; 9 — промежуточный холодильник
71
или с параллельным расположением цилиндров — система «компаунд» (рис. 33, б). Двухступенчатые горизонтальные компрессоры часто бывают одноцилиндровые со ступенчатым или дифференциальным поршнем (рис. 33, в). Газ в них сначала сжимается в цилиндре 1 одной стороной поршня 2, затем охлаждается в промежуточном холодильнике 9, из которого снова поступает в цилиндр по другую сторону поршня и сжимается до заданного конечного давления. Для большей компактности цилиндры компрессора иногда располагают V-образно, под углом друг к другу (рис. 33, г). Сжатый газ из поршневых компрессоров поступает к местам потребления через газосборник (ресивер), служащий буфером для смягчения толчков газа и колебаний его давления при неравномерном потреблении. В газосборнике газ очищается от масла и влаги. Таким образом, ресивер является депульсатором и маслоотделителем.
Насосы. На нефтеперерабатывающих заводах применяют в основном центробежные и поршневые насосы. Центробежные насосы благодаря сравнительной дешевизне, малой габаритности, равномерности перекачки, простоте устройства и обслуживания имеют значительные преимущества перед поршневыми. Однако для перекачки высоковязких нефтепродуктов и нефтей применяют только поршневые насосы, так как при работе с такими средами у центробежных насосов значительно снижается к. п. д. Для облегче- і ния всасывания жидкости необходимо, чтобы насосные станции ! были расположены близко от емкостей, из которых ее перекачивают. \
Центробежные насосы делятся на одноступенчатые и многосту- 'I пенчатые. 'і
Центробежный одноступенчатый насос имеет рабочее колесо / (рис. 34) с загнутыми назад лопатками, которое с большой скоростью вращается в корпусе 2 спиралеобразной формы. Жидкость из всасывающего трубопровода 3, на конце которого имеется приемный клапан с сеткой 5, поступает по оси колеса и, попадая на лопатки, приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы давление жидкости увеличивается и она выбрасывается из колеса в неподвижный корпус 2
Рис. 34. Схема одноступенчатого центро- и напорный трубопровод 4.
бежного насоса При этом на входе в колесо
72
создается пониженное давление, и вследствие разности давлений жидкость из приемного резервуара непрерывно поступает в насос.
