Выполнил: Насакин В.А Группа М3102

Состав сооружений магистрального газопровода 1 – промыслы; 2 – газосборный пункт; 3 – промысловый коллектор; 4 – установка подготовки газа; 5 – головная компрессорная станция; 6 – магистральный трубопровод; 7 – промежуточная КС; 8 – линейные запорные устройства; 9 – подводный переход с резервной ниткой; 10 – переход под железной дорогой; 11 – отвод от магистрального газопровода; 12 – газораспределительная станция; 13 – конечная ГРС; 14 – станция подземного хранения газа; 15 – газорегуляторный пункт; 16 – тепловая электростанция; 17 – газоперерабатывающий завод

Принципиальная схема ГРС 1 – входной трубопровод; 2 – фильтр; 3 – подогреватель газа; 4 – контрольный клапан; 5 – регулятор давления типа «после себя»; 6 – расходомер; 7 – одоризатор; 9 – манометр; 10 - байпас

Технологическая схема АГРС - 3 автоматическая ГРС для снабжения газом небольших населённых пунктов, совхозных и колхозных посёлков на ответвлениях от магистральных газопроводов (производительностью 13 тыс. м³ в час) 1 – подогреватель газа ПГА-5; 2 – система управления кранами «Защита-2»; 3 – фильтры; 4 – регулятор давления газа; 5 – узел измерения расхода газа; 6 – одоризатор газа; 7 – обводная линия

Схема турбодетандер него агрегата Детандер (от франц. détender – ослаблять) – устройство, преобразующее потенциальную энергию в механическую энергию. При этом газ, совершая, работу охлаждается. 1 – улита или входной патрубок; 2 – направляющий или сопловый аппарат; 3 – рабочее колесо; 4 – диффузор; 5 – корпус; 6 – уплотняющие элементы; 7 – редуктор; 8 – генератор для отбора мощности Вырабатываемая в ходе расширения газа на рабочем колесе детандера энергия конвертируется через установленный на другом конце вала генератор в электрическую. Детандер-генератор представляют собой детандерную ступень, соединённую через редуктор с электрогенератором. В зависимости от срабатываемого перепада на одной машине может быть установлено до трёх последовательно соединённых детандерных ступеней с одним редуктором на одной раме.

В газовой промышленности турбодетандеры используются для: –– пуска газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата, а также для проворачивания ее ротора при остановке (с целью его охлаждения); при этом турбодетандер работает на транспортируемом газе с выпуском его после турбины в атмосферу. –– охлаждения природного газа (при его расширении в турбине) в установках его сжижения. –– охлаждения природного газа в установках его «промысловой» подготовки для транспорта по трубопроводной системе (удаление влаги путем ее вымораживания и т.п.). –– привода компрессора высокого давления с целью подачи газа в пиковые хранилища. –– выработки электроэнергии на газораспределительных станциях (ГРС) системы транспорта природного газа к его потребителям с использованием в турбине перепада давлений газа между трубопроводами высокого и низкого давления.

Использование турбодетандеров на ГРС для выработки электроэнергии. типы турбодетандеров: ротационные, поршневые, винтовые и турбинные. Турбинные являются наиболее целесообразными для ГРС, т.к. способны работать с большим количеством газа и большими перепадами его давлений (в соотношениях до 5: 1).

Принципиальная схема турбодетандерной установки

Выбор ГРС (ГРП) для размещения турбодетандера важен с многих точек зрения, основной из которых является экономика. Кроме того, важными соображениями при выборе участка являются: – доступность близлежащей электросети или другого рынка для электричества, – требования к воздушному шуму с точки зрения удаленности от жилья, – наличие земельного участка для размещения установки, – величина сезонных изменений расхода и давления газа.

Автономные источники электроснабжения для ГРС. – электропитание контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА), – насосы для принудительной циркуляции воды в системе отопления, – электрообогрев помещений, – внутреннее и наружное освещение, а также – установки защиты от электрохимической коррозии металла труб газопроводов. Общая потребляемая мощность ГРС обычно не превышает к Вт

Они утилизируют собственные энергетические ресурсы газотранспортной системы (полезно не используемый перепад давлений газа) и просты в эксплуатации. Преимущества использования турбодетандера в качестве автономного источника электроснабжения ГРС. остальные автономные источники электроэнергии, обладают следующими существенными недостатками: – химические источники тока (аккумуляторы) - имеют ограниченное время действия до подзарядки, малый срок службы и достаточно высокую стоимость; – газотурбогенераторы и газопоршневые двигатели и т.п. - относительно малая экономичность; – термоэлектрические электрогенераторы с газовой горелкой - малая мощность (не более 200 ватт); – ветроэлектрогенераторы и электрогенераторы на солнечной энергии - зависимость от погодных условий; – термоэлектрические электрогенераторы с вихревой трубой - необходимость наличия высокого давления газа, а также подогрева холодного газа за вихревой трубой.

Турбодетандер - генератор

Существующие типы турбодетандеров: Детандер-компрессор. После сепарации тяжелых углеводородов в сепарационном барабане, газ сжимается в центробежном компрессоре. Агрегат имеет единый вал с одним колесом детандера и одним компрессорным колесом. Этот тип турбодетандера применяют в технологических циклах для понижения температуры газа и для повышения давления технологического газа вследствие работы ступени компрессора. Детандер-генератор. Используется для выработки электроэнергии (с получением холода) в технологических установках и на газораспределительных станциях при утилизации (регенерации) энергии сжатого газа. Детандер с гидротормозом. Используется там, где необходима небольшая холодопроизводительность (до 100 к Вт), а утилизация мощности, вырабатываемой детандером, экономически не целесообразна.

Основные направления применения турбодетандеров: Рынок промышленного газа Танкеры для перевозки сжиженных природных газов Морские платформы Газоперерабатывающие заводы Заводы по производству сжиженного природного газа Заводы по производству олефинов Выработка электроэнергии для станций снижения давления и газогенераторных станций

Турбодетандер фирмы АВВ

Турбодетандер фирмы Ротофлоу

Турбодетандер фирмы Атлас Копко

Турбодетадеры фирмы RMG

Рабочее колесо расширительной турбины

Магнитные подшипники разрез модуля Детандер-генераторы мощностью до 500 к Вт могут быть выполнены по схеме: детандер – высокочастотный генератор на магнитных подшипниках без механического редуктора.

Магнитный радиальный подшипник Значительный технологический прорыв произошел в 1989 году, когда компания "Mafi-Trench" впервые встроила магнитные подшипники S2M в турбодетандер для углеводородов. Теперь турбодетандеры с магнитными подшипниками считаются обычной практикой для определенных условий применения. Системы питания подшипников – это или маслоагрегат, или электронная система питания магнитных подшипников. Охлаждение маслосистемы может быть водяным или воздушным

Детандер - компрессор В результате расширения газа на рабочем колесе турбодетандера возникает резкое понижение температуры. Это используется в захолаживании, необходимом для достижения криогенных температур в технологии. Вырабатываемая в ходе расширения газа на рабочем колесе детандера энергия передается через общий вал на рабочее колесо компрессора, что позволяет утилизировать её в технологии. Детандер-компрессорный агрегат состоит: из модуля (машины), системы питания подшипников, системы контроля и автоматики, рамы. В конструкции модуля детандер-компрессора выделяют три основных узла: Ступень детандера; Ступень компрессора; Узел подшипников с системой уплотнений.

Вихревой эффект Ранка-Хилша

Основные показатели вихревой трубы

Трехпоточные вихревые трубы в промышленности п/п Назначение установки Место и год внедрения; производительность, нм³/час Примечание 1. Нефтедобывающая промышленность 1.1. Очистка природного газа от высших углеводородов с применением трехпоточной вихревой трубы (ТВТ). ООО «Сервиснефтгаз», г. Оренбург,., до В эксплуатации. Нагумановское месторождение Осушка попутного газа нефтедобычи применением в схеме двух ТВТ. ЗАО «Терминал»,., до (после реконструкции) В эксплуатации. Загорское месторождение 1.3 Подготовка попутного нефтяного газа к транспорту с применением ТВТ. ООО «Южуралнефтегаз», г. Оренбург, 2007 г., до В эксплуатации. Капитоновское месторождение. 1.4 Подготовки нефтяного газа к транспорту с применением двух высокопроизводительных ТВТ ООО «РН-Пурнефте-газ», г. Губкинский, ноябрь., до В эксплуатации. Комсомольское месторождение

2. Газовая промышленность 2.1. Отработка скважин с применением ТВТ ООО «Сервиснефтегаз», г. Оренбург,., до Отработано несколько скважин Подготовка природного газа к транспорту с применением ТВТ НГДУ«Полтаванефте Газ» п. Яхники (Украина),., до Отработана технология Получение холода на ГРС с применением двухпоточной вихревой трубы (ДВТ) ОАО «Оренбургтрансгаз»,., до Промышленные испытания в течение трех лет на ГРС-. Оренбурга 2.4. Получение топливного газа для 6-ти ГПЭС «Caterpillar» (комплект блочного оборудования с ДВТ). Филиал ОАО АНК «Башнефть» «Банефть-Уфа», сентябрь., до В эксплуатации. ГСУ «Метели» 2.5 Подготовка природного газа к транспорту с применением ТВТ ООО «Газнефтедобыча», г. Волгоград, июль., до В эксплуатации. Добринское месторождение 2.6 Подготовка природного газа к транспорту с применением ТВТ ЗАО «Геотрансгаз», г. Уренгой, сентябрь 2013, до В эксплуатации. Береговое месторождение

Очистка ПГ от органических сернистых соединений 1974 г.

Вихревая труба для генерации холода на ГРС гг. ГРС 1 г.Оренбург Таблица 4 – ГРС 1 г.Оренбург

Схема регулируемой ТВТ. 1 – корпус; 2 – регулирующий клин; 3 – сопловой ввод; 4 – диафрагма; 5 – вихревая камера; 6 – конденсатосборник; 7 – отвод холодного потока; 8 – электроприводной механизм; 9 – сепарационный узел; 10 – шток для подсоединения электропривода; 11 – отвод горячего потока; 12 – отвод конденсата.