Новый трубопроводный компрессор Elliott 140TCH

Примечание редактора: это первый взгляд на обложку предстоящего майского номера. Подпишитесь сегодня, чтобы гарантировать бесплатную доставку журнала Gas Compression Magazine каждый месяц — в печатном, цифровом или и том, и в другом виде! Нажмите здесь, чтобы подписаться.

Клаус Брун и Тодд Оматик

Компрессоры устанавливаются на газопроводах для нагнетания газа в трубопровод при его рабочем давлении, а затем повторного сжатия газа на определенных расстояниях по трубопроводу для компенсации его вязкого перепада давления. Типичное рабочее давление в трубопроводе варьируется от нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм до примерно 1500 фунтов на квадратный дюйм (103 бар) для стандартных диаметров труб, которые варьируются от нескольких дюймов до более 60 дюймов (1524 мм). Только в Соединенных Штатах в настоящее время в службах сжатия трубопроводов природного газа установлено более 7000 компрессоров на протяженности более 2,6 миллиона миль (4,1 миллиона километров) трубопроводов. Примерно 25% этих компрессоров представляют собой старые, тихоходные, встроенные поршневые машины, которые были первоначально установлены между 1940 и 1970 годами, что делает их технически устаревшими и по большей части устаревшими.

Растущий спрос на природный газ, вызванный увеличением экспорта сжиженного природного газа (СПГ), новыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе, а также ростом внутреннего потребления, вызвал необходимость быстрого увеличения мощности сжатия трубопроводов в Северной Америке, как за счет установки новых агрегатов, так и за счет установки новых энергоблоков. замена старых маломощных агрегатов современными, более мощными. В то же время экологические нормы требуют сокращения выбросов углекислого газа и утечек газа при эксплуатации трубопроводов, что привело к предпочтительной установке электродвигателей перед газовыми двигателями или турбинами в качестве приводов компрессоров трубопроводов.

Большинство центробежных компрессоров, которые в настоящее время устанавливаются на трубопроводах, изначально были созданы на базе компрессоров технологического газа с цилиндрической балкой. В этой конструкции длинный многоступенчатый вал рабочего колеса установлен на подшипниках и уплотнен на обоих концах корпуса, а для ограничения осевого перемещения вала используются уравновешивающий поршень и упорный подшипник. Эта конструкция произошла от классических холодильных, нефтеперерабатывающих и химических технологических компрессоров, которые изначально предназначались для работы с высокими коэффициентами давления и широким спектром различных газов при высоких давлениях.

Однако этот стиль проектирования неоптимален для основного обслуживания трубопроводов, где коэффициенты давления относительно низкие, а состав газа достаточно постоянный, но условия эксплуатации сильно варьируются, и компрессор должен работать в течение длительных периодов времени без плановых или вынужденных остановов. Кроме того, поскольку операторы трубопроводов традиционно предпочитают использовать приводы газовых турбин, большинство современных конструкций трубопроводных компрессоров согласованы по скорости, чтобы обеспечить оптимальную производительность на высоких скоростях газовых турбин, а не на более низких скоростях электродвигателей. Привод центробежных компрессоров с помощью электродвигателей требует использования редуктора в большинстве трубопроводных систем.

Новый трубопроводный компрессор Elliott 140TCH устраняет некоторые из этих недостатков благодаря функциям, специально разработанным для эксплуатации трубопроводов природного газа. Он также предназначен для минимизации количества компонентов.

Модель 140TCH компании Elliott представляет собой одно- или двухступенчатую консольную конструкцию с осевым впускным отверстием, приводимым в движение электродвигателем без коробки передач (рис. 2). Такой подход к проектированию обеспечивает более высокую эффективность, снижение утечек из-за одного сухого газового уплотнения и отсутствие уравновешивающего поршня. Модель 140TCH оснащена двигателем с частотно-регулируемым приводом (VFD) с прямым подключением и стандартной площадью основания, а также специальной аэродинамикой, обеспечивающей оптимальную эффективность и увеличенное время работы между плановыми ремонтами. Безредукторная конфигурация обеспечивает меньшую занимаемую площадь, меньшие требования к смазочному маслу и более высокий чистый КПД. Высокоскоростной двигатель с приводом от частотно-регулируемого привода значительно снижает выбросы углекислого газа (CO2) и NOx по сравнению с приводом газовой турбины. VFD решает проблемы электросети и позволяет регулировать работу в соответствии с требованиями нагрузки/мощности. Конструкция трубопроводного компрессора, работающая по принципу «включай и работай» с одним подъемом, включает в себя вспомогательные устройства, такие как смазочное масло, панель буферного газа и встроенные, настраиваемые элементы управления. Трубопроводы и проводка включены в комплект поставки. Трубопроводный компрессор Elliott 140TCH доступен в размерах от 10 000 до 42 000 л.с. (от 7 460 до 31 332 кВт) для всего спектра применений в транспортировке газа.