Состав ГПА:
- нагнетатель природного газа, типа компрессора,
- привод нагнетателя,
- всасывающее и выхлопное устройство (в случае газотурбинного привода),
- система автоматики,
- маслосистема,
- топливовоздушные и масляные коммуникации,
- вспомогательное оборудование.
ГПА различают:
- по типу нагнетателей:
- поршневые газомоторные компрессоры (газомотокомпрессоры),
- ГПА с центробежными нагнетателями;
- по типу привода:
- с газовым двигателем внутреннего сгорания (газомоторные двигатели),
- с газотурбинным приводом:
- агрегаты со стационарной газотурбинной установкой,
- с приводами от газотурбинных двигателей авиационного и судового типов
- с электроприводом.
Поршневой газомоторный компрессор - ГПА, состоит из двухтактного или 4- тактного газомоторного двигателя (или электродвигателя) и непосредственно соединенного с ним горизонтального поршневого компрессора. Подразделяются на агрегаты низкого, среднего и высокого давлений:
- низкого давления (0,3-2 МПа) - используются:
- главным образом, на головных КС при транспортировке газа с истощённых месторождений и попутного нефтяного газа (ПНГ) с промыслов,
- на КС для подачи низконапорных искусственных горючих газов.
- среднего давления (2-5 МПа) - работают в основном на промежуточных КС для увеличения пропускной мощности газопроводов.
- высокого давления (9,8-12 МПа) - устанавливают на КС для закачки газа в ПХГ.
Газомотокомпрессоры высокоэффективны в условиях переменных мощностей и степеней сжатия свыше 1,3. Основные достоинства этих ГПА:
- надёжность в эксплуатации;
- длительный срок службы;
- способность работать в широком диапазоне давлений;
- возможность регулирования производительности за счёт изменения оборотов агрегатов и объёма т.н. вредного пространства в компрессорных цилиндрах,
- возможность создания больших давлений в них.
В CCCP были наиболее распространены агрегаты мощностью 221-5510 кВт, за рубежом - 368 и 8100 кВт.
ГПА с центробежным нагнетателем широко применялись в CCCP и за рубежом:
- на магистральных газопроводах в качестве основных агрегатов;
- для работы в качестве первой ступени сжатия на ПХГ. Различают центробежные нагнетатели одноступенчатые (неполнонапорные) со степенью сжатия 1,23-1,25 и двухступенчатые (полнонапорные) -1,45-1,7. Центробежные нагнетатели характеризуются значительно большей, чем у поршневых компрессоров, производительностью (12-40 млн. м3/сутки).
В них отсутствуют внутренние трущиеся части, требующие смазки (за исключением подшипников), создаётся равномерный (без пульсации) поток газа.
Для их установки (в связи с малым весом и габаритами, а также уравновешенностью вращающихся частей) требуются меньшие помещения и сооружаются облегчённые фундаменты. При применении ГПА с центробежными нагнетателями вследствие их большой производительности упрощается технологическая схема компрессорных станций, уменьшается количество запорной арматуры и др.
Недостаток неполнонапорных центробежных нагнетателей - необходимость включения в работу 2х последовательно соединённых агрегатов для достижения степени сжатия газа 1,45-1,5. Это приводит к увеличенному расходу топливного газа в газотурбинной установке. Кпд агрегатов с центробежными нагнетателями до 29%, с регенератором тепла до 35%. Приводом ГПА служит газотурбинная установка или электродвигатель. В CCCP изготавливались ГПА с газотурбинным приводом мощностью 6, 10, 16 и 25 тысяч кВт.
Газотурбинные установки авиационного и судового типов отличаются (от стационарных) небольшими габаритами и массой, что позволяет осуществлять их окончательную сборку на заводах-изготовителях и поставлять на компрессорные станции в готовом виде. ГПА с приводом от установок авиационного типа выполняются в блочно-контейнерном варианте. Поставляются на компрессорные станции со встроенными в них системами пожаротушения и взрывобезопасности. В качестве электропривода в ГПА используют асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные от 4000 до 12500 кВт. Наибольшая эффективность применения ГПА с электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от линии электропередач.
Для ГПА всех типов созданы системы автоматики, обеспечивающие:
- пуск и работу агрегата в автоматическом режиме,
- защиту при возникновении аварийных режимов,
- сигнализацию о неисправностях и действии защит,
- контроль объемной производительности нагнетателя,
- автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и др.
Каждый тип компрессоров имеет индивидуальные особенности как конструктивного, так и функционального характера. Именно поэтому, когда вы выбираете компрессор для ГПА или дожимной компрессорной установки, важно в полной мере учитывать условия его работы и требования, предъявляемые к его техническим характеристикам.
Наибольшее значение имеют следующие параметры:
- объем перекачиваемого газа;
- давление и температура газа на входе/выходе;
- химический состав и влажность перекачиваемого газа;
- характеристики места инсталляции ГПА (максимальная и минимальная температура воздуха, высота над уровнем моря);
- тип используемого привода;
- предполагаемая годовая наработка в часах;
- класс исполнения (взрывозащищенный, сейсмостойкий и др.);
- допустимое содержание масла в газе на выходе;
- тип автоматики (электрическая или пневматическая).
Определенные виды компрессоров лучше использовать в следующих условиях:
- Компрессор поршневой - высокие степени повышения давления и высокие абсолютные давления, переменные режимы, сравнительно небольшие потоки и мощности (до 6 МВт).
- Компрессор винтовой - высокие степени повышения давления при небольших абсолютных давлениях и небольших перепадах давления, переменные режимы, сравнительно небольшие потоки и мощности (до 2000 кВт).
- Компрессор центробежный - большие потоки и мощности, предпочтительно небольшие степени повышения давления и невысокие абсолютные давления, постоянные режимы.
