В последнее время в России, как и за рубежом, особое внимание уделяется эффективности использования природных ресурсов, увеличению глубины переработки углеводородов, уменьшению металлоемкости оборудования и снижению загрязнения окружающей среды. Для решения этих проблем применяются преимущественно импортные центробежные компрессорные установки (ЦКУ).

Анализ состояния центробежного компрессоростроения, проведенный специалистами ЗАО «НИИтурбокомпрессор им.В.Б.Шнеппа» (Группа ГМС) в течение 2014 года показал, что успешному применению зарубежных компрессоров в немалой степени спо-собствует их техническое совершенствование в направлении значительного повышения производительности корпусов сжатия и жесткости их роторов.

В свете этой мировой тенденции ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» совместно с ОАО «Казанькомпрессормаш» планирует в 2015-2020 гг. разработку нового, современного ряда корпусов сжатия на основе высокоэффективного ряда проточной части с использованием высокорасходных осерадиальных закрытых рабочих колес с высоким втулочным отношением. Это должно расширить область применения отечественных ЦКУ, в том числе при решении указанных выше задач, повысить их конкурентоспособность и успешно выполнить программы импортозамещения.

Предварительная оценка показывает, что смещение интервала ряда ступеней по коэффициенту расхода Фн в большую сторону в 2 – 2,5 раза за счет применения высокорасходных колес (ВРК) позволяет следующее:

• в 2 – 2,5 раза увеличить производительность корпусов сжатия;
• в 2 – 3 раза снизить их металлоемкость;
• поднять уровень политропного КПД с 0,73 - 0,81 до 0,82 - 0,86 (рис.1);

Рис. 1. Огибающая функция для ряда ступеней

• увеличить в 2 – 2,5 раза работоотдачу корпуса;
• улучшить динамические качества ротора и развить ряд корпусов в сторону малых типоразмеров с диаметрами рабочих колес 380 мм и менее.

Для достижения этих целей необходимо решить ряд сложных задач, в том числе с выполнением дополнительных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ:

• создать ряд ступеней с высокорасходными колесами (ВРК) на основе многовариантных исследований с применением трехмерных расчетов течения газа (рис. 2);

Рис. 2. Межопорное высокорасходное осерадиальное рабочее колесо

• разработать конструкцию колеса, обладающего высокими прочностными свойствами и надежным соединением с валом;
• создать стенд для получения экспериментальных газодинамических характеристик ступени и ее отдельных элементов (рис. 3);

Рис. 3. Схема экспериментальной стендовой ступени со всасывающим устройством

• провести экспериментальное исследование базовых ступеней ряда на газодинамическом стенде;
• выполнить конструкторскую и технологическую проработку одного из типоразмеров ряда корпусов сжатия на основе ступеней нового типа;
• изготовить и провести натурные испытания корпуса.

Таким образом, центробежные компрессорные установки, создаваемые на базе нового ряда корпусов сжатия, будут отличаться высокой конкурентоспособностью. По своим технологическим характеристикам, массогабаритным показателям, надежности, эксплуатационным качествам и стоимости новые ЦК встанут в один ряд с лучшим зарубежным аналогам и будут востребованы на предприятиях ПАО «Газпром» и на других нефтегазовых и нефтехимических предприятиях РФ и ближнего зарубежья.

Выпуск высокотехнологичной и надежной продукции машиностроительного производства, востребованной компаниями Российской Федерации и стран ближнего зарубежья, является приоритетным направлением деятельности предприятий компрессоростроительного комплекса Группы ГМС – ОАО «Казанькомпрессормаш» и ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа».

Загрузить (187.6KB)