ВВЕДЕНИЕ

Надежная и эффективная работа трубопроводных газотранспортных систем определяется обеспечением газодинамической устойчивости центробежных нагнетателей (ЦБН) газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Потеря по различным причинам газодинамической устойчивости приводит ЦБН к режиму помпажа, характеризующемуся интенсивными колебаниями расхода и давления газа в системе «нагнетатель-сеть», что в свою очередь часто приводит к авариям с крупными поломками ЦБН, приводного двигателя ГПА и другого оборудования. Для устранения этих явлений и обеспечения надежной работы ЦБН ГПА разрабатывается конструкция, с помощью которой возможно регулирование подачи газа и устранение пульсаций при работе газотранспортных систем [1].

Целью работы является получение оптимальной модели конструкции антипомпажного клапана (АПК), как устройства для обеспечения газодинамической устойчивости ЦБН ГПА, устранения колебаний расхода и давления газа с системе «нагнетатель-сеть».

Исходя из цели, можно сформулировать задачи работы:

1) провести обзор и анализ методов и средств антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя;

2) разработать конструкцию антипомпажного клапана на базе шарового крана;

3) создание методики расчета течения газа в полученной конструкции;

4) провести сравнительный анализ результатов, полученных в работе с результатами иностранных фирм. На основе этого анализа выбрать оптимальную конструкции для разработки и внедрения ее на производстве.

В качестве теоретических аспектов в работе приведены выходные газодинамические характеристики турбокомпрессоров, основные уравнения газодинамики: уравнения напора, массового расхода, уравнения для определения к.п.д., мощности, уравнение адиабаты и др. В работе представлены разработки конструкции АПК иностранными фирмами: «Mokveld Valves» (Голландия), «PIBIVIESSE» (Италия), «NELES» (Финляндия), «Fisher» (США) [2,3].

В работе рассматривается, созданная при помощи программного комплекса Pro/ENGINEER, конструкция шарового АПК. Методика ее расчета основана на методе конечных объемов, который заложен в программном пакете ANSYS CFX, где и происходил расчет течения газа в разработанной конструкции.

Ранее на территории Украины и СНГ не занимались разработками конструкций АПК, подобное оборудование закупалось у иностранных компаний. Сегодня, с целью обеспечения нужд ОАО СНПО им.Фрунзе (Украина, г.Сумы) и уменьшения экономических затрат на закупку АПК, разрабатывается собственная конструкция устройства на базе шарового крана.

Работа состоит из трех разделов. В первом рассмотрены общие положения и теоретические аспекты о помпаже, приведены уже существующие конструкции АПК иностранных производителей, рассмотрены принципы их действия.

Во втором разделе рассмотрены краткие сведения и основные принципы расчетов в программном ANSYS. В третьем разделе приведены рассматриваемые конструкции АПК и результаты их расчетов. Сделан вывод о начале разработки конструкции ни производстве.