Энергомаш
Телефон:
(816-65) 49-235
Факс:
(816-65) 49-249
49-319
E-mail:
info@energomach.com
Модернизация
Документ без имени

Модернизация компрессора К1290-121-1
(задействован в крупнотоннажных производствах аммиака).

Цилиндр низкого давления ЦНД

Цилиндр высокого давления ЦВД

  • Возникшая проблема - отклонение от паспортных данных: в результате длительной эксплуатации происходит снижение производительности и давления.
  • Задача - увеличение выхода конечного продукта, путем увеличения производительности технологического воздуха. Для этого необходимо произвести модернизацию компрессорной установки.
  • Способы модернизации компрессора
  • Повышение вращения роторов (<частотный> способ).
  • Доукомплектование компрессорной установки бустерным агрегатом (<бустерный> способ).
  • Модернизация проточной части.

Экономически наиболее целесообразен вариант модернизации проточной части компрессора.

  • Результат модернизации - увеличение производительности примерно на 22%, а конечного давления на 5% по сравнению с паспортными данными.

Модернизация проточной части с небольшим повышением частоты вращения турбины.

    • Увеличение частоты вращения турбины с 3300 до 3400 оборотов в минуту.
    • Изменение проточной части колес и диффузоров:
      • Увеличение во всех колесах входного угла лопаток (в среднем в 1,09 раза).
      • Увеличение ширины колес (в среднем в 1,07 раза).
      • Лопаточные решетки всех колес выполнены одноярусными, а не двухъярусными, как это имело место в штатной проточной части.
      • Увеличение диаметра колес (только на первых двух).
      • Обеспечены положительные углы атаки лопаток колес на номинальном режиме.
      • Лопатки колес утонены к выходным кромкам симметрично относительно средней линии.
      • Оптимизированы густоты лопаточных решеток колес.
      • За счет уменьшения диаметров колес второй секции увеличены условные коэффициенты этих колес.
      • Уменьшены толщины лопаток колес первой, второй и четвертой секций.
      • Уменьшены слишком большие положительные углы атаки лопаток диффузоров первой, второй и четвертой секций.
      • Уменьшены толщины лопаток диффузоров ЦНД (уменьшение с 5% до 3%).
      • Уменьшено количество лопаток в диффузорах.
      • Оптимизированы густоты лопаточных решеток диффузоров.
      • В новых колесах ЦВД, нет межлопаточных вырезов  на периферии дисков.
      • В некоторых ступенях смещены колеса относительно диффузоров.
      • Увеличена относительная длина утонений лопаток колес к входным и выходным кромкам.
      • Увеличен радиус закруглений покрывных дисков первого, второго, девятого и десятого колес.
      • Уменьшены углы атак лопаток обратно-направляющих аппаратов.
      • Устранены зазоры между торцами лопаток колес и закруглениями покрывных дисков.
      • Уменьшены углы раскрытия межлопаточных каналов колес первой и второй секции.
      • Снижены большие углы атаки языков улиток первой и второй секций.
      • Оптимизированы зазоры между наружными торцами дисков колес и статором.

 

Практически модернизация проточной части заключается в замене новыми обоих штатных роторов компрессора и всех 12 диффузоров. Документ без имени

Модернизация компрессоров: К 250, К 500, К 1500.

В настоящее время износ существующего компрессорного оборудования на предприятиях России достиг критической величины, из-за чего не обеспечиваются паспортные параметры сжатия (производительность, конечное давление, КПД). Одновременно меняются технологические процессы, требующие расход и давление воздуха компрессоров, отличные от их паспортных параметров сжатия.
   Оптимальным выходом из этой непростой ситуации является реконструкция или модернизация эксплуатируемого компрессорного оборудования. Кроме того, компрессоры типа К250, К500 и т.д. разработаны в 50-х - 60-х годах прошлого века и поэтому их проточные части по современным меркам недостаточно эффективны.

        ОАО "Энергомаш" совместно с ЗАО "НПФ "Невинтермаш" предлагает несколько вариантов по повышению эксплуатационных качеств компрессоров типа К250, К500 и К1500:
  1. Доводка компрессоров до паспортных параметров сжатия за счет устранения дефектов и недостатков проточных частей компрессоров.
  2. Модернизация проточных частей с целью значительного повышения их КПД, т.е. существенного уменьшения расхода электроэнергии, потребляемой приводными электродвигателями компрессоров. При полной смене проточных частей (ротора и закладных элементов статора) достигаемый положительный эффект - около 5%.
  3. Реконструкция компрессоров для изменения производительности и/или конечного давления с целью приведения их в соответствие с потребностями технологической установки, на которую работают компрессоры. Производительность может быть изменена в диапазоне от -50% до +14%, а конечное давление - от -50% до +10%.

        1. Уменьшение производительности компрессоров с сохранением паспортного конечного давления и запаса до помпажа.
        Цель этой реконструкции - экономия потребляемой компрессором мощности в тех случаях, когда уменьшается потребность в сжатом воздухе. Достигаемая экономия мощности примерно
пропорциональна уменьшению производительности. Так, например, если производительность в результате реконструкции уменьшается в 2 раза, то мощность - приблизительно в 1,8 раза. Объем работ, которые необходимо выполнять при реконструкции: замена как минимум рабочих колес и большинства закладных статорных элементов проточной части.

        2. Уменьшение конечного давления компрессоров с сохранением паспортной производительности и увеличением запаса до помпажа.
        Цель данной реконструкции - экономия потребляемой мощности в тех случаях, когда нет необходимости сжимать воздух до паспортного конечного давления 9 ата. Достигаемая экономия мощности тем больше, чем больше фактическое конечное давление отличается от паспортного. При фактическом конечном давлении 7 ата., выигрыш в мощности составляет около 4 %. Объем работ при проведении реконструкции: подрезка по наружному диаметру или замена некоторых колес.

        3. Повышение производительности компрессоров с сохранением паспортного конечного давления.
        Цель такой реконструкции - увеличение подачи сжатого воздуха потребителю. Производительность может быть увеличена на величину до 20 %. Реконструкция заключается в замене большинства элементов проточной части и - в случае повышения производительности на 10-15 % - в замене приводного электродвигателя более мощным.

        4. Приспособление компрессоров к условиям эксплуатации, когда и производительность, и конечное давление отличаются от паспортных.
        Цель этой реконструкции - достижение требуемых параметров сжатия воздуха с наименьшей затратой мощности. Эффект снижения мощности и объем работ по реконструкции зависят от требуемых величин производительности и конечного давления. Максимальный объем работ - полная смена проточной части и замена приводного электродвигателя.
Модернизации компрессоров, по двум наиболее распространенным в промышленности (в том числе и в Черной металлургии) воздушным компрессорам:

  • компрессор типа К 500-61-2 - заменой всех 6 колес ротора и неподвижных элементов проточной части первой секции (двух первых колес) можно достичь увеличения объемного расхода на всасывании до 580 м3/мин. при конечном давлении 0,64 МПа, при этом запас до помпажа будет 14%, запас мощности приводного электродвигателя - 13% (потребляемая мощность 3100кВт.). Газодинамический расчет был выполнен на паспортную частоту вращения 7455об/мин., максимальную влажность воздуха =98% и заниженные термогазодинамические характеристики промежуточных воздухоохладителей в связи с их загрязнением.
  • компрессор типа К 500-61-5 - заменой всех 6-ти колес ротора и лопаточных диффузоров можно достичь увеличения объемной производительности до 560 м3/мин. при конечном давлении 7,5 ата., при этом достигается существенное улучшение экономических показателей, а именно: увеличение изотропного КПД на 3% абсолютных и уменьшение потребляемой мощности на 139кВт. (на 4,5%).
  • компрессор типа К 250-61-1 - заменой 6-ти колес ротора, лопаточных диффузоров и зубчатой пары можно достичь увеличения объемной производительности до 275 м3/мин. при конечном давлении 8 ата., при этом потребляемая мощность будет 1420кВт, а изотермический КПД =0,69.

По большому счету, возможна модернизация любого компрессора выпуска до 1990г. (спроектированного до 1990г.) с улучшением показателей назначения (производительности, конечного давления, потребляемой мощности и т.п.), при этом модернизация выполняется в старых корпусах с заменой роторов и диффузоров (иногда - с заменой зубчатой пары в редукторе).

 

Документ без имени

Модернизация центробежного компрессора типа К-1500 с повышением производительности компрессора до 1700 м3/мин, повышением надежности установки и увеличением КПД

Цель модернизации центробежного компрессора:

  • повысить производительность компрессора до 1700 м3/мин

Модернизация центробежного компрессора осуществляется в существующих корпусах без изменения фундамента и технологической обвязки. Производительность компрессора увеличивается за счет установки нового ротора сварной конструкции, замены элементов проточной части и редуктора. Состав и комплектность материальной части поставляемого оборудования для модернизации центробежного компрессора должны согласовываться дополнительно с заказчиком в каждом конкретном случае.

Основные параметры модернизированного компрессора должны соответствовать (см табл 2) при выполнении параметров начальных условий (см табл. №1).

Таблица 1.

Наименование параметра

норма

Давление воздуха, абсолютное, при входе во всасывающий патрубок компрессора, МПа

0.0952

Температура воздуха, при входе во всасывающий патрубок компрессора, град С

30

Относительная влажность воздуха, %

80

Температура охлаждающей воды, поступающей на промежуточные и концевой В.О, град С

30

Расход охлаждающей воды, т/час

720

Частота вращения ротора( ориентировочно), об/мин

4554

Таблица 2.

Наименование параметра

норма

Производительность массовая, кг/мин

1845

Производительность объемная при начальных условиях, м3/мин

1700

Давление воздуха конечное, абсолютное, при выходе из нагнетательного патрубка ,МПа

0.736

Мощность, потребляемая компрессором, кВт

8350

2.повысить КПД центробежного компрессора за счет усовершенствования системы воздухоохлаждения.

В настоящее время все чаще на первое место при эксплуатации компрессорных машин выходят энергосберегающие технологии.

Наше предприятие при поставке запасных частей к компрессорным машинам также уделяет этому большое внимание и постоянно проводит модернизацию поставляемой продукции с целью повышения потребительских качеств.

Так для центробежных компрессоров К-1700-61-1 в воздухоохладителях ВОТ 229х2 традиционно применялись трубные пучки с биметаллической высокооребренной трубой.

Трубные пучки с такими теплоэлементами имеют ряд существенных недостатков:

  1. Невозможно достичь 100% прилегания алюминиевой рубашки к основной трубе.
  2. В процессе эксплуатации в месте контакта образуется оксидная пленка.

Все эти факторы приводят к росту температуры воздуха на выходе из воздухоохладителя, что приводит к недоохлаждению воздуха в ступенях центорбежного компрессора.

ОАО « Энергомаш» совместно с кафедрой теплофизики Новгородского Государственного университета им. Ярослава Мудрого разработали методику и выполнили расчет перерасхода мощности при недоохлаждении воздуха в ступенях компрессорных машин.

Расчеты показали, что при недоохлаждении воздуха в ступенях на 16 градусов влечет за собой увеличение потребляемой мощности до 5%.

Вместо трубных пучков с биметаллической трубой ОАО « Энергомаш» предлагает устанавливать трубные пучки с монометаллической высокооребренной трубой.

3. повысить эффективность и надежность работы центробежного компрессора за счет модернизации подшипников скольжения и замены системы регулирования .

 

Продолжительный опыт эксплуатации парка центробежных компрессоров, включая компрессорную установку К-1700, выявил отрицательные особенности работы штатных подшипниковых узлов, приводящих к выкрашиванию баббита на опорной и упорной частях.

В результате происходят аварии, сопровождающиеся поломками элементов ротора и проточной части, редуктора и стыковых частей.

Исключение или существенное снижение аварийности компрессоров К-1700 является важной и актуальной технико-экономической задачей многих предприятий.

Для решения этой проблемы были разработаны подшипники новой конструкции, где вместо традиционного баббита используются металлофторопластовые антифрикционные накладки.

Подшипники имеют более высокую надежность работы, меньшие механические потери и расход масла, позволяют:

- обеспечить безаварийную эксплуатацию компрессора между плановыми ремонтами.

- снизить затраты на обслуживание.

- сократить сроки выполнения ремонтных работ.

- уменьшить количество требуемых запасных частей.

В настоящее время подшипники новой конструкции хорошо зарекомендовали себя в компрессорах типа К-250 и К-500 на ОАО «Пермь-Лукойл», ОАО «Метафракс» и др.

Повышение производительности центробежного компрессора дало расчетный экономический эффект 600 000 и 950 000 тыс. рублей соответственно на один агрегат без учета экономии масла и трудозатрат на ремонт и обслуживание. Более детальную информацию по подшипникам новой конструкции можно получить на сайте ОАО « Энергомаш»

С целью оснащения находящихся в эксплуатации агрегатов эффективными средствами антипомпажного регулирования и защиты, регулирования давления воздуха взамен морально и физически устаревших исполнительных устройств нами разработаны современные исполнительные устройства с электроприводом.

Разработана конструкторская документация на следующую аппаратуру для компрессоров типа К-1500,К-1700:

- чертеж ТА-1700.261004.11 СБ - клапан выпускной с электроприводом, Ду 300/350, Ру 1.0 МПА.

( проходной сварной, привод СКБ СПА)

- чертеж ТА-1700.261004.224 СБ - заслонка дроссельная, Ду1200, Ру 0.25 МПа.

( сварная, электропривод ЗЭ и М)

- Чертеж ТА-1500.300905.347 СБ – клапан обратный, Ду 500, Ру 1.0 МПа.

(сварной, принудительное закрытие)

Более детальную информацию по регулирующей арматуре можно получить на сайте ОАО « Энергомаш»

Перед проведением модернизации должна быть проведена экспертиза технического состояния базовых узлов компрессора с выдачей заключения по их ресурсам и составлением перечня рекомендуемых к замене узлов и элементов проточной части.

После замены элементов проточной части требования к надежности составляют:

  • модернизированный ротор центробежного компрессора имеет ресурс не менее 60000 часов.
  • ресурс зубчатой пары редуктора не менее 60000 часов.
Документ без имени

Регулирующая арматура электроприводных ЦКМ типа К-250, К-500.

Для повышения производительности центробежных компрессоров, находящихся в эксплуатации их оснастили эффективными системами антипомпажного регулирования и защиты, регулирования давления воздуха взамен морально и физически устаревших исполнительных устройств систем . ОАО «Энергомаш» предлагает современные исполнительные устройства с электроприводом.  

Выпускные клапана к машинам К-250 и К-500.

Клапан Ду 150\200, Ру 1,6 МПа с электроприводом, черт.ТА-500300802.111Сб и Ду 150\200, Ру 1,6 МПа с электроприводом, черт.ТА 250300802.111 СБ.

Таблица технических параметров клапанов для К-500 и К-250.

 

К-500

К-250

Условное давление

1,6МПа

1,6МПа

Максимальная температура среды

200 0С

200 0С

Входной фланец

Ду150

Ду150

Выходной фланец

Ду200

Ду200

Диаметр седла клапана

150 мм

110 мм

Рабочий ход регулирующего органа КВ

85 мм

60 мм

Коэффициент пропускной способности клапана К v

450±30м 3/ч

250±20м 3/ч

Характеристика клапана

линейная

линейная

Габаритные размеры

1278×565мм

1278×565мм

Масса клапана

225 кг .

225 кг .

 

  • Наплавка клапанов осуществляется корозийно - стойкой сталью
  • Корпус клапанов - сварной из стали 20К
  • Клапана комплектуются ответными фланцами с крепежом
  • В качестве привода клапанов используется механизм электрический прямоходный типа МЭП-25000/10-100У-97, развивающий номинальное усилие 25000Н, шток которого совершает полный ход 100 мм за 10с.
  • Потребляемая механизмом мощность при номинальной нагрузке 545 Вт.
  • В комплект МЭП входит блок питания датчика
  • Управление клапаном осуществляется с использованием бесконтактного реверсивного пускателя типа ПБР-3А или однофазного преобразователя частоты.

Технические преимущества

Преобразователь частоты позволяет получить требуемую точность позиционирования регулирующего органа , плавность хода, переменную скорость перемещения, необходимое быстродействие(не более 5 с на полный ход), а также сохранение работоспособности клапана(за счет поставляемого в составе агрегатной системы автоматики источника бесперебойного питания) при кратковременном пропадании электропитания 380 В, 50 Гц.

 

Дроссельные заслонки к машинам К-250 и К-500

 

Дроссельные заслонки Ду 700 и Ду 600, Ру 0,25 МПа с электроприводом, чертеж ТА-500290802.224Сб и ТА-250290802.224СБ.

Таблица технических параметров дроссельных заслонок для К-500 и К-250

 

К-500

К-250

Температура рабочей среды

-30…+50 оС

-30…+50 оС

Максимальный перепад давления на заслонке

0,1 МПа

0,1 МПа

Габаритные размеры

Высота - 860

Длина - 505

Ширина - 1575

Высота - 755

Длина - 455

Ширина - 1480

Масса дроссельной заслонки

520 кг

432 кг

Дроссельная заслонка – фланцевого исполнения поставляется в комплекте с ответными фланцами и крепежом

  • В качестве привода заслонки используется механизм электрический однооборотный типа МЭО-630/25-0,25У-92К
  • Номинальный крутящийся момент 630Нм, вал механизма совершает четверть оборота за минимальное время 25с.
  • Потребляемая механизмом мощность в номинальном режиме не превышает 200 Вт.
  • Полный угол поворота створки заслонки составляет 90 0 и осуществляется за минимально возможное время 25с.

Технические преимущества

Управление ДЗ осуществляется дискретными сигналами, поступающими на вход пускателя типа ПБР-3А, который коммутирует на клеммах электродвигателя МЭО напряжение 380В, 50Гц.

Обратные клапана к машинам К-250 и К-500.  

Для предотвращения возникновения обратного потока воздуха через центробежный компрессор при остановке агрегата предлагается установить на трубопроводе нагнетания обратный клапан.

  • Для К-500 обратный клапан Ду 350, Ру2,5 МПа чертеж ТА 500280802.347Сб
  • Для К-250 обратный клапан Ду 200, Ру2,5 МПа чертеж 250280802.347Сб

Обратный клапан фланцевого типа, комплектуется ответными фланцами и крепежом.

Электропитание вентилей - 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность -15 Вт.

 

К-500

К-250

Габаритные размеры

Высота - 1080

Длина - 760

Ширина - 740

Высота - 550

Длина - 655

Ширина -790

Масса

530 кг

270 кг

Технические преимущества

Повышению производительности центробежного компрессора способствует обратный клапан снабженый конечными выключателями, срабатывающими в крайних положениях вала обратного клапана. При расхаживании срабатывает один из конечных выключателей, подтверждая оператору выполнение поворота, а отсутствие сигнала с другого конечного выключателя при остановке компрессора приводит к срабатыванию предупредительной сигнализации «Не закрыт ОК».

Регулирующая арматура ЦКМ с электро - и паротурбинным приводом типа К -3000, К -3250, К -3750, К -4250, К -4950, К -5500, К-7000.

С целью оснащения находящихся в эксплуатации агрегатов эффективными системами антипомпажного регулирования и защиты, регулирования давления воздуха взамен морально и физически устаревших исполнительных устройств систем ОАО «Энергомаш» предлагаются современные исполнительные устройства с электроприводом.

В качестве выпускного клапана системы антипомпажного регулирования и зашиты для компрессорных машин типа К -300 0 К -3250; К -3750 предлагается проходной газоплотный двухседельный клапан Ду 500, Ру 1,0 МПа с электроприводом , черт . ТА -14635.028 СБ (-01 СП).

Условное давление - 1,0 МПа.

Максимальная температура рабочей среды - 200 °С.

Коэффициент пропускной способности клапана - К v = 4000±300 м 3/ ч.

Рабочий ход регулирующего органа клапана - 100. 5 мм.

Класс герметичности IV по ГОСТ 2866-87.

Характеристика клапана «открытие - расход» - линейная.

Входной и выходной фланцы клапана - Ду500 по ГОСТ 12820-80.

Габаритные размеры клапана - 2510x1036x740 мм.

Масса клапана - 1190 кг.

В качестве привода клапана используется механизм электрический прямоходный типа МЭП-25000/10-1 ООУ-97, развивающий номинальное усилие 25000 Н, шток которого совершает полный ход 100 мм за 10 с.

Потребляемая механизмом мощность при номинальной нагрузке составляет 545 Вт.

Для компрессорных машин типа К -4250, К -4950, К -5500, К -7000 в качестве выпускного клапана системы противопомпажной защиты предлагается проходной газоплотный двухседельный клапан Ду 6ОО . Ру 1,0 МПа с электроприводом , черт . ТА -12184.036 СБ (-01 СП).

Условное давление -1,0 МПа.

Максимальная температура рабочей среды - 200 °С.

Коэффициент пропускной способности клапана – К v = 6000 ±450 м 3/ ч.

Рабочий ход регулирующего органа клапана – 100- 5 мм.

Класс герметичности IV по ГОСТ 2866-87.

Характеристика клапана «открытие - расход» - линейная.

В качестве клапанов «СНОРТ» для компрессорных машин К- 3000, К-3250, К-3750, К-4250, К-4950, К-5500 предлагается проходной газоплотный двухседельный клапан Ду 6ОО , Ру 1,0 МПа с электроприводом, черт. ТА-12184.036 СБ ( СП).

В качестве привода клапана «СНОРТ» центробежного компрессора используется механизм электрический прямоходный типа МЭП-40000\63-100У-97, развивающий номинальное усилие 40000 Н, шток которого совершает полный ход 100 мм за 63 с.

Потребляемая механизмом мощность при номинальной нагрузке составляет 285 Вт.

Управление клапаном центробежного компрессора осуществляется с использованием бесконтактного реверсивного пускателя типа ПБР - ЗА .

B комплект поставки клапана «СНОРТ» входят:

- клапан с электроприводом черт. ТА-14635.036 СБ (СП) -1 шт.;

- пускатель бесконтактный реверсивный ПБР- ЗА -1 шт.;

  • блок указателей В -12 -1 шт.;
  • техническая документация - 1 комп.
  • паспорт .

Технические преимущества

Входящий в состав МЭП ( механизм электрический прямоходный) блок сигнализации положения типа БСПТ -20 имеет 4 настраиваемых микровыключателя для сигнализации конечных положений и блокировки электродвигателя , 2 микропереключателя механизмаограничения усилия , а также токовый датчик (4...20 мА ), обеспечивающий индикацию текущего положения штока .

МЭП оснащен ручным дублером . Предусмотрен механический указатель положения регулирующего органа клапана со шкалой.

2017 © ОАО «Энергомаш»
тел.: (816-65) 49-235;
факс: (816-65) 49-249, 49-319
info@energomach.com
174211, Россия, г.Чудово Новгородской обл., Грузинское шоссе, 158
http://uytmaster.ru/cod/
YandeG - рейтинг сайтов

Разработка © 2002

Поддержка сайта © 2007-2017