МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ ПМ.01 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПРЕССОРОВ, НАСОСОВ, КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ УСТАНОВОК, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗА для обуч

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

«СЕМИЛУКСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

М.П.Чашникова

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ ПМ.01 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПРЕССОРОВ, НАСОСОВ, КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ УСТАНОВОК, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗА

для обучающихся по профессии 18.01.27 Машинист

технологических насосов и компрессоров

СЕМИЛУКИ

2017

Рекомендовано методическим советом «СПК»

Автор: Чашникова М.П.

         Рецензент:  Киселева Т.Г.-  «Почетный работник НПО РФ»,  «Почетный работник СПО РФ», «Отличник Министерства газовой промышленности»,  ««Почетный работник газовой промышленности, «Ветеран труда газовой промышленности».

   В методических рекомендациях представлены  материалы для проведения внеаудиторной самостоятельной работы при изучении профессионального модуля ПМ.01 Техническое обслуживание и ремонт технологических компрессоров, насосов, компрессорных и насосных установок, оборудования для осушки газа. Данное пособие   рекомендуется обучающимся по профессии  18.01.27.Машинист технологических насосов и компрессоров среднего профессионального образования по подготовке квалифицированных рабочих, служащих.

                                                   ©  Чашникова М.П., 2017

                                                      ©  Семилукский политехнический колледж

Пояснительная записка

         С целью овладения соответствующими профессиональными компетенциями и общими компетенциями в соответствии с требованиями ФГОС   обучающийся в ходе освоения профессионального модуля ПМ.01 Техническое обслуживание и ремонт технологических компрессоров, насосов, компрессорных и насосных установок, оборудования для осушки газа должен

знать:

- устройство и принцип действия оборудования и коммуникаций;

- правила технического обслуживания;

- схемы расположения трубопроводов цеха  и межцеховых коммуникаций;

- правила и инструкции по производству огневых  и газоопасных работ;

- правила ведения технической документации;

- технологию слива и перекачки жидкостей, осушки газа;

- правила подготовки к ремонту и ремонт оборудования, установок;

- трубопроводы и трубопроводную арматуру;

- способы предупреждения и устранения неисправностей в работе насосов, компрессоров, аппаратов осушки газа;

- правила безопасности труда при ремонте.

         Методическое пособие включает разработанные задания в соответствии с указанными требованиями. Среди заданий представлен аналитический материал, решение задач, создание тематических презентаций, решение производственных ситуаций, поиск дополнительной информации с использованием современных информационных технологий. На выполнение заданий отводится достаточное время для подробного и полноценного выполнения задания.

Материалы  заданий для самостоятельной работы

1. Анализ причин увеличения затрат на транспорт газа

В настоящее время в связи с ростом цен на электроэнергию доля электроприводных ГПА в общем объе­ме эксплуатируемых агрегатов в газовой промышленности уменьшается, а доля газотурбинных ГПА несколько увеличивается, что приводит к увеличению затрат природного газа на его транспортировку.

Задание:

1.В результате анализа должны быть представлены основные источники технического состояния ГТУ.

2.Разработаны мероприятия для проведения на КС с целью повышения эффективности транспорта газа.

2. Изучение применения входных и направляющих аппаратов для изменения характеристик ЦБН

Устройство современной высокотемпературной ГТУ
Устройство воздушного компрессора. Как уже указывалось, воздушный компрессор — это турбомашина, к валу которой подводится мощность от газовой турбины; эта мощность передается воздуху, протекающему через проточную часть компрессора, вследствие чего давление воздуха повышается вплоть до давления в камере сгорания. 

На рис. 7.5 показан ротор ГТУ, уложенный в опорные подшипники; на переднем плане хорошо виден ротор компрессора и статорные элементы. 

Из шахты воздух поступает в каналы, образованные поворотными лопатками 2 (рис. 7.5)  невращающегося входного направляющего аппарата (ВНА). Главная задача ВНА — сообщить потоку, движущемуся в осевом (или радиально-осевом) направлении вращательное движение. Каналы ВНА принципиально не отличаются от сопловых каналов паровой турбины они являютсяконфузорными (суживающимися), и поток в них ускоряется, одновременно приобретая окружную составляющую скорости. 

В современных ГТУ входной направляющий аппарат делают поворотным (рис. 7.6). Необходимость в поворотном ВНА вызвана стремлением не допустить снижения экономичности при снижении нагрузки ГТУ. Дело заключается в том, что валы компрессора и электрогенератора имеют одинаковую частоту вращения, равную частоте сети. Поэтому, если не использовать ВНА, то и количество воздуха, подаваемого компрессором в камеру сгорания, постоянно и не зависит от нагрузки турбины. А изменить мощность ГТУ можно только изменением расхода топлива в камеру сгорания. Поэтому при уменьшении расхода топлива и неизменности количества воздуха, подаваемого компрессором, снижается температура рабочих газов и перед газовой турбиной, и за ней. Это приводит к очень значительному снижению экономичности ГТУ. Поворот лопаток при снижении нагрузки вокруг оси 1 на 25 — 30° (рис. 7.6) позволяет сузить проходные сечения каналов ВНА и уменьшить расход воздуха в камеру сгорания, поддерживая постоянным соотношение между расходом воздуха и топлива. Установка входного направляющего аппарата позволяет поддерживать температуру газов перед газовой турбиной и за ней постоянной в диапазоне мощности примерно 100—80 %. 

На рис. 7.7 показан привод лопаток ВНА. К осям каждой лопатки крепится поворотный рычаг 2 (см. поз. 4 на рис. 7.6), который через рычаг 4 связан с поворотным кольцом 1 (см. поз. 5 на рис. 7.6). При необходимости изменения расхода воздуха кольцо 1 поворачивается с помощью тяг и электродвигателя с редуктором; при этом поворачиваются одновременно все рычаги 2 и соответственно лопатки ВНА 5. 

Закрученный с помощью ВНА воздух поступает в 1-ю ступень воздушного компрессора, которая состоит из двух решеток: вращающейся (см. поз. 13 на рис. 7.6 и поз. 3 на рис. рис. 7.5) и неподвижной (см. поз. 1 на рис. 7.6; в этом отличие от ступени турбины, в которой первая решетка — невращающаяся). Обе решетки в отличие от решеток турбины имеют расширяющиеся (диффузорные) каналы (рис. 7.8), т.е. площадь для прохода воздуха на входе F₁ меньше, чем F₂ на выходе. 

При движении воздуха в таком канале, его скорость уменьшается (w₂ < w₁), а давление увеличивается (р₂ > р₁). К сожалению, сделать диффузорную решетку экономичной, т.е. чтобы скорость потока w₁ в максимальной степени преобразовалась бы в давление, а не в теплоту, можно только при небольшой степени сжатия р₂/р₁ (обычно 1,2 — 1,3), что приводит к большому числу ступеней компрессора (14 — 16 при степени сжатия компрессора _к= 13 — 16). 

На рис. 7.9 показано течение воздуха в компрессорной ступени. Из входного (неподвижного) поворотного соплового аппарата воздух выходит со скоростью c₁ (см. верхний треугольник скоростей), имеющий необходимую окружную закрутку (a₁ < 90°). Если расположенная за ВНА вращающаяся (рабочая) решетка имеет скорость u₁, то относительная скорость входа в нее w₁ будет равна разности векторов c₁ и u₁, и эта разность будет больше, чем c₁ т.е. w₁ > c₁. При движении в канале скорость воздуха уменьшается до значения w₂, и он выходит под углом b₂, определяемым наклоном профилей. Однако вследствие вращения и подвода к воздуху энергии от рабочих лопаток его скорость с₂ в абсолютном движении будет больше, чем c₁. Лопатки неподвижной решетки устанавливают так, чтобы вход воздуха в канал был безударным. Так как каналы этой решетки расширяющиеся, то скорость в ней уменьшается до значения c^'₁, а давление возрастает от р₁ до р₂. Решетку проектируют так, чтобы c^'₁ = c₁, a^'₁ = a1. Поэтому во второй ступени и последующих ступенях процесс сжатия будет протекать аналогичным образом. При этом высота их решеток будет уменьшаться в соответствии с увеличившейся плотностью воздуха из-за сжатия. 

Иногда направляющие лопатки нескольких первых ступеней компрессора выполняют поворотными (см. рис. 7.6) точно так же, как и лопатки ВНА. Это позволяет расширить диапазон мощности ГТУ, при котором температура газов перед газовой турбиной и за ней остается неизменной. Соответственно повышается и экономичность. Применение нескольких поворотных направляющих аппаратов позволяет работать экономично в диапазоне 100 — 50 % мощности. 

Последняя ступень компрессора устроена так же, как и предшествующие с той лишь разницей, что задачей последнего направляющего аппарата 1 (рис. 7.10) является не только повышение давления, но и обеспечение осевого выхода потока воздуха. Воздух поступает в кольцевой выходной диффузор 23, где давление повышается до максимального значения. С этим давлением воздух поступает в зону горения 9. 

Из корпуса воздушного компрессора выполняются отборы воздуха для охлаждения элементов газовой турбины. Для этого в его корпусе выполняют кольцевые камеры (см. поз. 8 на рис. 7.5), сообщаемые с пространством за соответствующей ступенью. Воздух из камер отводится с помощью трубопроводов (см. поз. 14 на рис. 7.4). 

Кроме того, компрессор имеет так называемые антипомпажные клапаны и обводные трубопроводы (см. поз. 6 на рис. 7.4), перепускающие воздух из промежуточных ступеней компрессора в выходной диффузор газовой турбины при ее пуске и остановке. Это исключает неустойчивую работу компрессора при малых расходах воздуха (это явление называется помпажом), выражающуюся в интенсивной вибрации всей машины. 

Задание:

1.Внимательно изучите информацию и рисунки.

2.Объясните принцип работы входного и направляющего аппарата.

3.Проанализируйте как происходит течение воздуха.

4.Проанализируйте какое значение имеет использование диффузора в выходной части.

3. Анализ неисправностей в работе оборудования и рекомендации по их устранению.

Рекомендуемый сайт turbinist.ru.

Задание

Решите производственную ситуацию: установите причину и способ устранения

снижения мощности турбины и повышения вибрации на корпусе.

4. Изучение сетевых моделей на выполнение ремонтных работ

Проанализируйте сетевую модель и определите какие работы могут выполняться параллельно и что даст возможность сокращения сроков ремонта..

5. Изучение перспективных методов ремонта

Конструкция современных агрегатов как зарубежного, так и отечественного производства рассчитана на широкое использование методов агрегатно-узлового ремонта. Для осуществления этого прогрессивного метода в системе Газпрома развертывается широкая сеть региональных ремонтных баз, задачей которых является ремонт, восстановление и своевременная доставка к месту эксплуатации отремонтированных узлов оборудования. Вследствие этого в ремонтных работах, проводимых на компрессорных станциях, значительно возрастает удельный вес разборочно-сборочных работ. Система планово-предупредительного ремонта предусматривает организационно-технические мероприятия по планированию, организацию и проведение работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, обеспечивающих его безопасную, безотказную и эффективную работу при минимальных эксплуатационных и ремонтных затратах. Планирование ремонтов осуществляется на основании рекомендаций заводов-изготовителей оборудования и с учетом показателей надежности работы агрегатов. Система планово-предупредительного ремонта ГПА предусматривает различные виды технического обслуживания и ремонта оборудования.

В процессе выполнения работы  обратить внимание на алгоритм проведения ремонтов, оценить достоинства ремонта.
Рекомендуемый сайт http://5fan.ru/wievjob.php?id=46367

6. Выбор методов ремонта узлов и деталей ГПА

В соответствии с индивидуальны заданием разработать мероприятия при ремонте узлов и деталей ГПА.

Варианты заданий:

1.ремонт ротора.

2..ремонт подшипников

3.ремонт элементов системы смазки.

4.ремонт центробежного нагнетателя.

7. Анализ параметров экологического состояния КС

Рекомендуемый сайт turbinist.ru.

Рекомендуется использовать материалы отраслевого журнала «Газовая промышленность»

СПИСОК   ИСПОЛЬЗОВАННОЙ   ЛИТЕРАТУРЫ

1. Киселева Т.Г. Схемы, конструкции, таблицы ГПА: учеб. пособие /Т.Г.Киселева–Семилуки  СГТЭК, 2014.- 24с

2. Охрана труда и промышленная экология: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования / В.Т.Медведев,  С.Г.Новиков,  А.В.Каралюнец и др. – 4-е изд., стер. – М.: Изд. центр «Академия», 2014. -416 с.:

3.Шишмарев В.Ю. Средства измерений:учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /В.Ю.Шишмарев.- М.: «Академия», 2014 .-394с

Интернет-ресурсы

1.Газотурбинные установки для транспорта природного газ [Электронный ресурс]: Режим доступа//http://www.turbinist.ru/25976-gazoturbinnye-ustanovki-dlya-transporta-prirodnogo-gaza.html

2.Газоперекачивающий агрегат [Электронный ресурс ] : Режим доступа//.mining-enc.ru›g/gazoperekachivayuschij-agregat

3.Рудаченко А.В., Чухарева Н.В.Газотурбинные установки для транспорта природного газ [Электронный ресурс]: Режим доступа//http://www.twirpx.com/file/1013615/

Методические указания по выполнению самостоятельной внеаудиторной работы по профессиональному модулю ПМ.01 Техническое обслуживание и ремонт технологических компрессоров, насосов, компрессорных и насосных установок, оборудования для осушки газа

для обучающихся по профессии 18.01.27 Машинист

технологических насосов и компрессоров

Автор - составитель: Чашникова М.П.

Компьютерный набор и верстка

Чашникова М.П.