Дослідження режимів роботи компресорних установок з багатокорпусним відцентровим компресором і газотурбінним приводом для нафтової промисловості

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сумський державний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

05.05.15- Вакуумна і компресорна техніка

ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ КОМПРЕСОРНИХ УСТАНОВОК З БАГАТОКОРПУСНИМ ВІДЦЕНТРОВИМ КОМПРЕСОРОМ І ГАЗОТУРБІННИМ ПРИВОДОМ ДЛЯ НАФТОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Бухолдін Юрій Сергійович

Суми - 2001

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розвиток і прискорене освоєння інтенсивних способів видобутку нафти, утилізації і переробки побіжного нафтового газу має дуже велике значення для України, оскільки наявні енергетичні ресурси країни обмежені, а імпортовані енергоресурси дорогі. Для вирішення проблеми необхідне створення високопродуктивних компресорних станцій (КС) і компресорних установок (КУ) з газотурбінним приводом (ГТП) у блочно-контейнерному виконанні з високим ступенем автоматизації і заводської готовності при низьких капітальних витратах на їхнє спорудження.

Відмінними рисами КУ для нафтової промисловості (НП) є: високі співвідношення тиску, що робить необхідним розбивку компресорної установки на секції, корпуси і агрегати та введення проміжного охолодження газу; зміна в широкому діапазоні експлуатаційних параметрів (тиску, температури і молярної маси газу (від 17 до 29 кг/кмоль і більше) і параметрів навколишнього середовища); наявність залежності хімічного складу газу на вході в секцію або корпус від фазових перетворень і відборів або підведень в технологічному контурі КУ; використання ГТП із регульованою частотою обертання силової турбіни, що потребує узгодження режимів роботи двигуна і компресора.

Методи проектування складних енерготехнологічних систем, що застосовуються в хімічній промисловості, не можуть бути цілком використані при проектуванні КУ НП, тому що вони засновані на розрахунку матеріально-теплового балансу тільки для розрахункового режиму роботи, згідно з яким підбирається технологічне устаткування, і не дозволяють одержувати характеристики технологічного обладнання при зміні умов експлуатації. Застосування ГТП ще більше ускладнює задачу у зв'язку з необхідністю оптимального вибору розрахункових значень максимальної потужності двигуна, частоти обертання силової турбіни, витрат паливного газу.

Тому проблема комплексного вирішення питань створення КС і КУ для нафтової промисловості з обов'язковим дослідженням на стадії проектування режимів роботи створюваних КУ з багатокорпусним відцентровим компресором (ВК) і ГТП у всьому діапазоні зміни експлуатаційних параметрів є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тематика дисертаційної роботи пов'язана з дослідженнями і розробками, проведеними відповідно до Постанови Уряду від 20.08.1985 р. , № 797 “Про комплексний розвиток нафтової і газової промисловості в Західному Сибіру у 1986 - 1990 р.” і Національної програми “Нафта і газ України до 2010 р.”. У подальшому періоді робота виконувалася відповідно до планів НДР і ДКР, планів створення нової техніки ВАТ “Сумське НВО ім. М.В. Фрунзе”.

Мета і задачі дослідження. Основною метою проведення досліджень є розробка методу розрахунку основних параметрів і характеристик устаткування компресорних установок з газотурбінним приводом для всього діапазону змін режимів роботи.

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувались наступні задачі:

- обґрунтувати необхідність досліджень на стадії проектування устаткування КУ НП режимів їх роботи у широкому діапазоні змін основних умов експлуатації (тиску і температури газу на вході і виході, молярної маси газу, витрат газу в різних точках технологічного контуру, параметрів навколишнього середовища); визначити основні напрямки і тематику досліджень;

- розробити математичну модель КУ з багатокорпусним ВК і ГТП з обліком відбору газу уздовж технологічного контуру;

- розробити методику визначення проектних параметрів ВК для КУ, для широкого діапазону змін умов експлуатації;

- реалізувати математичну модель у формі програмно-обчислювального комплексу, що дозволить досліджувати режими роботи компресорного та іншого технологічного устаткування КУ і КС у широкому діапазоні змін умов експлуатації;

- при використанні програмно-обчислювального комплексу виконати розрахунково-аналітичні дослідження режимів роботи і видати практичні рекомендації для проектування і доводки устаткування КУ газліфта нафти і транспорту нафтового газу, які експлуатуються в Україні, Росії і Туркменістані.

Досягнення поставленої мети і вирішення сформульованих задач дозволить розробити нову методику проектування компресорних установок з багатокорпусним ВК і ГТП, призначених для роботи в нафтовій промисловості в широкому діапазоні змін експлуатаційних параметрів.

Методи дослідження. При виконанні роботи застосовувалися теоретичні (системний аналіз, декомпозиційний метод - при розробці математичної моделі КУ, розрахунково-аналітичні - при проведенні обчислювального експерименту по дослідженню режимів роботи КУ) і експериментальні методи дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено метод розрахунку основних параметрів і характеристик устаткування КУ для роботи в широкому діапазоні змін експлуатаційних параметрів. Запропоновано методику визначення проектних параметрів ВК для КУ нП, що працюють у широкому діапазоні змін умов експлуатації.

Розроблено математичну модель КУ з багатокорпусним ВК і ГТП. Математична модель реалізована у вигляді програмно-обчислювального комплексу САРТУ-КС (система автоматизованих розрахунків технологічних установок компресорних станцій), у який входять програмні засоби для розрахунку і моделювання процесів стиснення і охолодження газу, фазових перетворень у газі.

У результаті виконаних досліджень стало можливим проведення обчислювального експерименту і одержання інформації про роботу всього обладнання в складі установки без створення на стадії розробки конструкторської документації дорогих у фінансовому відношенні експериментальних стендів.

Вірогідність результатів, одержаних в процесі наукових досліджень, підтверджується даними натурних випробувань, проведених в процесі доводки КУ в складі дослідно-промислової КС.

Практичне значення отриманих результатів. Практичним результатом дисертаційної роботи стала нова методика проектування КУ з багатокорпусним ВК і ГТП для широкого діапазону змін експлуатаційних параметрів, таких, як молярна маса газу, температура і тиск газу та ін.. Відповідно до цієї методики, на основі методу розрахунку основних параметрів устаткування і математичної моделі, розроблені компресорні установки для Анастасіївського родовища нафти АТ “УкрНАФТА”, для родовища “Барса-Гельмес” (Туркменістан) та ін., а також проведений аналіз режимів роботи і видані практичні рекомендації для ряду КУ, що експлуатуються у складі станцій газліфта нафти і транспорту побіжного нафтового газу в Західному Сибіру.

Реалізація результатів роботи підтверджена актами впровадження.

Особистий внесок здобувача полягає у створенні методики визначення розрахункових параметрів ВК для КУ, працюючих у широкому діапазоні змін умов експлуатації [3, 12] (див. список публікацій); у постановці задачі на розробку математичної моделі КУ з багатокорпусним ВК і ГТП [1, 2, 8, 10, 13]; у створенні методу розрахунку основних параметрів устаткування КУ [1, 2 , 11, 16]; у розробці методики проектування КУ з багатокорпусним ВК і ГТП для НП [4, 5,1 5]; у здійсненні керівництва і особистій участі в розробці технологічної частини проекту КУ для Анастасіївського родовища нафти АТ “УкрНАФТА”, а також у виконанні аналізу режимів роботи і видачі практичних рекомендацій по ряду КУ, які працюють у складі станцій газліфту нафти і транспорту побіжного нафтового газу в Західному Сибіру [6, 7, 9, 14].

Дві публікації підготовлені здобувачем без співавторів.

Апробація результатів дисертації. Апробація результатів дисертації проводилася на засіданнях кафедри холодильних і компресорних машин Сумського державного університету і науково-технічної ради ВАТ “Сумське НВО ім. М.В.Фрунзе”. Основні положення і висновки доповідалися і обговорювалися на всеукраїнських і міжнародних конференціях і симпозіумах: 5-й Всесоюзній науково-технічній конференції “Роль молодых конструкторов и исследователей химического машиностроения в реализации комплексных программ, направленных на ускорение научно-технического прогресса в отрасли” (м. Северодонецьк, 1986 р.); 8-й Всесоюзній і 9-й Міжнародній науково-технічних конференціях по компресоробудуванню (м. Суми, 1989 р. ; м. Казань, 1993 р.); 3, 4 і 5-й Українських науково-технічних конференціях “Гідроаеромеханіка в інженерній практиці” (м. Київ, 1998 р. ; м. Суми, 1999 р. ; м. Київ, 2000 р.); Першому і Третьому Міжнародних симпозіумах “Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования” (м. Санкт-Петербург, 1994 р. ; 1997 р.); науково-практичній конференції “Нафта і газ України” (м. Харків, 1996 р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 16 друкованих робіт, із котрих 6 - у збірниках наукових праць і журналах, що входять у перелік спеціальних видань, затверджених ВАК України, 1 - в науково-технічному журналі асоціації компресорщиків і пневматиків Росії, 9 - у матеріалах і тезах доповідей всеукраїнських і міжнародних конференцій і симпозіумів.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація містить у собі вступ, чотири розділи, висновки, список використаних джерел, що нараховує 164 найменування. Загальний обсяг дисертації 258 сторінок, у тому числі 155 сторінок основного тексту, 28 таблиць, 66 ілюстрацій.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

компресорний установка нафтовий промисловість

Вступ дисертаційної роботи містить наступні положення: актуальність теми; мета і задачі дослідження; наукова новизна отриманих результатів; практичне значення одержаних результатів; особистий внесок здобувача. Приведена інформація про апробацію результатів роботи, публікації, структуру і обсяг дисертації.

У першому розділі розглядаються: стан і тенденції розвитку компресорного обладнання для НП; основні характеристики блочно-комплектних КУ з ВК і ГТП авіаційного типу; існуючі методи проектування і дослідження режимів роботи КС і КУ; проблеми вибору методу розрахунку теплофізичних властивостей багатокомпонентних вуглеводневих сумішей; мета і задачі досліджень.

Аналіз характеристик компресорного обладнання, застосовуваного в НП, показав, що в його розвитку намітилася тенденція збільшення одиничної потужності КУ і використання в їхньому складі ВК з ГТП.

Методи проектування раніше створених компресорних станцій і установок ґрунтувалися на досвіді розробки технологічних ліній для хімічних виробництв із жорстко заданими параметрами процесу. У ході промислової експлуатації цих КС були виявлені негативні особливості їхньої роботи, обумовлені неминучими змінами параметрів технологічного процесу (хімічного складу газу, його тиску і температури, продуктивності і т.п.) і навколишнього середовища (температури і тиску атмосферного повітря).

Вилучення вказаних проблем в роботі КУ можливе за умови дослідження всього діапазону очікуваних режимів роботи на стадії проектування. Єдиним можливим інструментом для вирішення проблеми з урахуванням складності і масштабності об'єкта, а також високої вартості натурного експерименту, є метод системного аналізу, що включає: сам системний аналіз, розробку математичної моделі, створення програмно-обчислювального комплексу і розрахунково-теоретичний аналіз.

На основі аналізу КУ, як складної енерготехнологічної системи, і відомих методів моделювання обґрунтована необхідність створення математичної моделі установки з застосуванням декомпозиційного підходу.

Критичний огляд існуючих методів розрахунку теплофізичних властивостей багатокомпонентних вуглеводневих сумішей дозволив відібрати для використання при дослідженнях КУ НП ряд модифікацій рівняння Ван-дер-Ваальса і рівняння стану Бенедікта-Вебба-Рубіна з поправками Орея.

На основі результатів огляду літератури сформульовані висновки про актуальність теми досліджень, визначена мета роботи і поставлені задачі дослідження.

В другому розділі розглянуті особливості робочих середовищ і процесів КУ НП, технологічні і структурні схеми установок, основні питання математичного моделювання КУ, постановка задачі моделювання, розробка математичної моделі і програмно-обчіслювального комплексу для проектування і розрахунково-теоретичних досліджень КУ НП.

Проведений аналіз робочих середовищ КУ НП показав, що їх хімічний склад і агрегатний стан окремих компонентів може змінюватись у широких межах в залежності від родовища і режимів експлуатації і істотно впливати як на роботу установок, так і на вибір обладнання, що входить до їх складу.

Для побудови математичної моделі КУ НП використаний евристико-еволюційний декомпозиційний підхід. Основними припущеннями, прийнятими при постановці задачі моделювання КУ, є:

- робочий процес установки, заданий як сукупність технологічних процесів на всіх ступенях стиснення і вважається сталим;

газотурбінний привод ВК, заданий сукупністю інтегральних залежностей

; ; ,

де - частота обертання силової турбіни; - відповідно, температура і тиск атмосферного повітря;

система охолодження забезпечує необхідні параметри стискуваного газу;

теплофізичні процеси, що відбуваються в сепараторах тонкого очищення, не враховуються;

вплив водяного пару і краплинної рідини при розрахунку процесу стискування газу в компресорі, а також вплив відкладень у проточній частині ВК і технологічному контурі не враховуються;

наявність мультиплікатора при розрахунку газодинамічних характеристик ВК враховується введенням у розрахунок розміру передаточного відношення. Використання цих припущень дозволило істотно скоротити розмірність розв'язуваної задачі.

В основу розробленої математичної моделі КУ НП покладені розрахункові і експериментальні залежності, отримані СКБ турбокомпресорних машин ВАТ “Сумське НВО ім. М.В. Фрунзе” й іншими організаціями, що спеціалізуються в області ВК, теплообмінного і масообмінного обладнання і у суміжних областях.

У загальному вигляді математична модель КУ являє собою систему модельних модулів, що відображають окремі елементи (процеси) технологічної схеми. Система описується векторним рівнянням виду:

, (1)

де - відповідно, вектори вхідних, вихідних і керуючих перемінних у -му модулі. У свою чергу,

; .

Взаємодія окремих модулів системи (1) визначається рівнянням зв'язку

,

який означає, що -а вхідна перемінна -го модуля є одночасно -ю вихідною перемінною -го блоку, тобто показує порядок з'єднання окремих елементів і процесів у технологічній схемі і забезпечує передачу параметрів потоку між ними. Таким чином, рішення задачі моделювання дискретних статичних режимів роботи КУ звелося до розробки математичних моделей окремих технологічних процесів і наступного їх об'єднання в єдиний комплекс за допомогою рівняння зв'язку.

Для реалізації математичної моделі КУ НП створено програмний комплекс, до складу якого входять: керуюча програма; комплекс програм розрахунку теплофізичних властивостей газових сумішей; банк фізико-хімічних властивостей індивідуальних компонентів; бібліотека моделюючих модулів.

Алгоритм розрахунку процесу стиснення газу в ВК без проміжного охолодження газу створений на базі відомих залежностей теорії турбомашин і використовується при одержанні газодинамічних характеристик компресора. У результаті розрахунку процесу стиснення газу в ВК, у відповідності до запропонованого алгоритму, одержують газодинамічні характеристики компресора для заданого діапазону умов його роботи.

Для ГТП КУ потрібна подача паливного газу з тиском 2,4 - 4,5МПа. Переважно здійснюють відбір паливного газу на виході з корпуса (секції) ВК з тиском газу, близьким до необхідного. У цьому випадку, алгоритм розрахунку процесу стиснення необхідно доповнити залежностями, що дозволяють визначити необхідну витрату паливного газу. Початкове значення цієї витрати задається

,(2)

де - масова витрата технологічного газу через ВК, кг/с.

Потім за допомогою алгоритму розрахунку процесу стиснення визначають характеристики ВК і, в першу чергу, значення приведеної потужності компресора . По хімічному складі паливного газу знаходять його теплотворну спроможність , Дж/кг.

Залежність для розрахунку масової витрати має вигляд

, (3)

де - масова витрата паливного газу з нижчою теплотворною спроможністю = 43325 Дж/кг на номінальному режимі ГТП;

- коефіцієнт, що характеризує залежність потужності двигуна від температури атмосферного повітря;

- відповідно, приведені температура і тиск атмосферного повітря.

Для другого наближення приймають . Розрахунок витрати паливного газу з використанням залежностей (2) і (3) виконується в ітеративному циклі до досягнення нерівності

.

Алгоритми розрахунку характеристик інших структурних елементів, що входять до складу КУ НП, розроблені на основі відомих методик організацій, що спеціалізуються з питань переробки газу і хімічних технологій. Усі методики і алгоритми були піддані доробці для використання в складі математичної моделі КУ, пройшли апробацію і пристосовані до спільної роботи в єдиному програмно-обчислювальному комплексі.

Таким чином, була розроблена математична модель КУ НП і програмно-обчислювальний комплекс для її реалізації.

У третьому розділі розглянуті: методика визначення проектних параметрів ВК; аналіз особливостей роботи ГТП і системи охолодження газу в складі КУ; результати розрахунково-теоретичних досліджень режимів роботи КУ газліфту нафти потужністю 16 МВт.

Розроблено слідуючу методику визначення проектних параметрів відцентрового компресора КУ НП:

спочатку визначається число корпусів (секцій) стиснення ВК. При цьому розбивка політропної роботи робиться або по кінцевій максимально допустимій температурі газу на виході з корпусу (секції), або за умовою мінімуму витрат роботи на стиснення газу;

визначається питома політропна робота стиснення компресора з найменшою молярною масою :

, (4)

де z - число секцій компресора;

визначається максимально необхідна потужність приводу

,

де - відповідно, політропний і механічний ККД КУ;

об'ємна продуктивність КУ, що відповідає і

,

де - густина газу з молярною масою , кг/м3;

питома політропна робота стиснення газу із визначається по залежності аналогічній (4) для , Дж/кгЧК.

при допущенні про незмінність коефіцієнта напору ступенів компресора при , визначається співвідношення частот обертання ротора ВК при стисненні газу з і

;

об'ємна продуктивність ВК при стисненні газу з буде дорівнювати

; (5)

- шуканий розмір потужності, споживаної ВК при стиснення газу з

. (6)

Після визначення і по залежностях (5) і (6) з урахуванням інших вихідних даних здійснюється проектування проточних частин корпусів (секцій) ВК з побудовою його проектних газодинамічних характеристик.

Виконано аналіз особливостей роботи газотурбінного приводу КУ НП у залежності від кліматичних характеристик КС і режимних параметрів ВК.

Розглянуто питання роботи системи охолодження газу КУ НП і зроблений висновок про доцільність обліку втрат у газоохолоджувачах на різних режимах у вигляді залежності величини гідравлічних втрат від масової витрати.

За допомогою запропонованої математичної моделі в якості її первинної апробації виконане дослідження режимів роботи КУ для газліфта нафти з приводом потужністю 16 МВт. Основою для розрахунків стали експериментальні характеристики ВК, отримані в період заводських і експлуатаційних випробувань. У результаті проведених досліджень установлені чисельні межі впливу на характеристики КУ зміни таких параметрів, як тиск і температура газу, недоохолодження газу після корпусу низького тиску, молярної маси газу (рис. 3), а також параметрів навколишнього середовища.

Розглянуті вище методики ввійшли, як складові частини, у метод розрахунку основних параметрів і характеристик устаткування КУ з багатокорпусним ВК і ГТП. Метод включає: визначення за допомогою розробленої методики проектних параметрів багатокорпусного компресора; аналіз особливостей ГТП авіаційного типу, охолоджувачів газу і сепараторів у складі КУ; розрахунок проточної частини ВК по відомих методиках; проведення обчислювального експерименту за допомогою програмно-обчислювального комплексу в широкому діапазоні зміни умов експлуатації; аналіз результатів обчислювального експерименту.

Дано рекомендації по доробці проточних частин компресорів КУ, поставлених ВАТ “Сумське НВО ім. М.В. Фрунзе” в Західний Сибір і Туркменістан. Наступна експлуатація КУ підтвердила обґрунтованість цих рекомендацій.

Четвертий розділ містить: опис методичних основ проектування блочно-комплектних КУ для НП; опис конструкції і складу КС газліфта нафти з ГТП потужністю 6,3 МВт; розрахунковий аналіз режимів роботи КУ цієї КС за допомогою програмно-обчислювального комплексу; опис програми і методики експериментальних досліджень; аналіз результатів випробувань КУ газліфта нафти.

Суть процесу проектування блочно-комплектних КУ полягає у виконанні визначеної послідовності операцій. До основних з них відносяться: вибір структури і визначення складу основних елементів технологічної схеми; визначення проектних параметрів ЦК; розрахунок проточних частин і характеристик ЦК; проведення обчислювального експерименту по дослідженню режимів роботи КУ; добір серійного устаткування; розробка вихідних вимог на створення газових охолоджувачів, сепараторів і іншого устаткування ; упорядкування балансу теплоспоживання і т.п.. Завершальною операцією є розробка технічного завдання на проектування КУ.

Приведено опис конструкції, технологічної схеми і особливостей робочого процесу блочно-комплектної КС газліфта нафти на основі КУ з ГТП потужністю 6,3 МВт, що стала об'єктом впровадження рекомендацій і методик проектування, а також об'єктом для проведення розрахунково-теоретичного аналізу і експериментальних досліджень в умовах експлуатації для перевірки адекватності запропонованих моделей і методик.

Програма експериментальних досліджень включала механічні і газодинамічні випробування ВК на дослідно-промисловій установці, створеній на КС газліфта нафти. Для зняття характеристик секцій ВК додатково до штатних приладів установка була оснащена контрольно-вимірювальними приладами підвищеного класу точності. Розташування контрольних перетинів, методики і програма експерименту, критерії для оцінки ефективності відповідали нормам і правилам, прийнятим при дослідженні турбомашин.

Опрацювання результатів експериментальних досліджень здійснювалося за допомогою інформаційно-вимірювального комплексу на базі ПЭОМ. Виконано оцінку помилок вимірів і похибок опрацювання дослідних даних. Для секції низького тиску ВК КУ Анастасіївського родовища, наприклад, відносна середньоквадратична похибка визначення політропного ККД на номінальному режимі дорівнює 1,47%, коефіцієнта політропного напору - 1,1%.

У результаті проведення комплексу натурних випробувань отримано задовільний збіг експериментальних і розрахункових характеристик, використаних при проектуванні КУ. Відносне середньоквадратичне відхилення кінцевого тиску КУ, одержане в результаті експериментальних досліджень від розрахункової величини не перевищує 3,1% (рис. 4).

Шляхом порівняння розрахункової розмірної характеристики КУ з характеристиками, отриманими на основі експериментальних даних, підтверджені основні положення створеного методу розрахунку основних параметрів і характеристик компресорної установки для нафтової промисловості з багатокорпусним відцентровим компресором і газотурбінним приводом.

ВИСНОВКИ

У дисертації приведені теоретичні узагальнення і нове рішення наукової задачі, що полягає в розробці методу розрахунку основних параметрів і характеристик устаткування компресорних установок з багатокорпусним відцентровим компресором і газотурбінним приводом для нафтової промисловості у всьому діапазоні режимів роботи на основі використання математичної моделі установки і який може бути використаний для проектування, а також дослідження і удосконалення таких установок ще на стадії розробки конструкторської документації.

Головні наукові і практичні результати роботи полягають у тому, що:

1.Проведено аналіз технологічних і структурних схем компресорних установок, на основі якого розроблена типова структурна схема установки для стиснення нафтового газу. При використанні системного аналізу і декомпозиційного підходу створена математична модель компресорної установки з багатокорпусним відцентровим компресором і газотурбінним приводом.

2.Розроблено алгоритми і програмні засоби для реалізації математичної моделі компресорної установки. Розроблено алгоритми розрахунку газодинамічних характеристик процесу стиснення у відцентровому компресорі та процесу стиснення з обліком відбору паливного газу для газотурбінного приводу.

3.Вперше розроблено програмно-обчислювальний комплекс, що дозволяє досліджувати режими роботи компресорних установок у широкому діапазоні змін експлуатаційних параметрів.

4.Вперше розроблено метод розрахунку основних параметрів і характеристик компресорних установок нафтової промисловості, що включає в себе: нову методику визначення проектних параметрів багатокорпусного відцентрового компресора, що забезпечує ефективну роботу в усьому діапазонів режимів експлуатації; аналіз особливостей роботи складових елементів установки; розрахунок проточної частини відцентрового компресора з використанням відомих залежностей; проведення обчислювального експерименту по дослідженню режимів роботи компресорних установок за допомогою програмно-обчислювального комплексу; аналіз результатів обчислювального експерименту з прийняттям рішень по складу обладнання, необхідності коригування характеристик відцентрового компресора, охолоджувачів газу і сепараторів. Застосування цього методу дало можливість ще на стадії проектування КУ провести дослідження режимів роботи і одержати такі значення газодинамічних та геометричних параметрів компресного, газоохолоджувального і сепараційного обладнання, які дозволили забезпечити ефективну роботу установки у всьому діапазоні змін умов експлуатації, а також виробити рекомендації для доводки діючих КУ.

5.Основним практичним результатом виконаної роботи стала нова методика проектування компресорних установок з багатокорпусним відцентровим компресором і газотурбінним приводом для всього діапазону змін експлуатаційних параметрів. По цій методиці на основі вищевказаних методів розрахунку основних параметрів обладнання і математичної моделі розроблені компресорні установки для Анастасіївського родовища нафти АТ “УкрНАФТА”, для родовища “Барса-Гельмес” (Туркменістан) та інших.

6.Результати роботи використовуються у ВАТ“Сумське НВО ім. М.В. Фрунзе” при проведенні НДР і ДКР, а також у створенні компресорних станцій і установок для нафтової і газової промисловості. Реалізація роботи підтверджена актами впровадження.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Основні результати дисертації опубліковані в 16 роботах. Збірники наукових праць і науково-технічні журнали:

1. Проектирование блочно-комплектных компрессорных установок с использованием комплекса САРТУ-КС / А.Б. Братков, Ю.С. Бухолдин, В. П. Парафейник, О.Г. Голубков // Химическое и нефтяное машиностроение.-1989.-№8.- С. 22-26.

2. Парафейник В.П., Бухолдин Ю.С, Братков А.Б. Программно-вычислительный комплекс САРТУ-КС для проектирования и исследования компрессорных станций нефтяной и газовой промышленности // Химическое и нефтяное машиностроение.-1990.-№7.-с. 21-22.

3. Парафейник В.П., Довженко В.Н., Бухолдин Ю.С. Выбор проектных параметров центробежных компрессоров с газотурбинным приводом для нефтяной промышленности // Компрессорная техника и пневматика.-1994.-Вып.3.-с.66-69.

4. Парафейник В. П., Бухолдин Ю.С., Довженко В.Н. Проектирование блочно-комплектных компрессорных станций и установок // Химическое и нефтяное машиностроение.-1995.-№ 9.-с.16-20.

5. Бухолдин Ю.С. Особенности компрессорных станций для нефтяной промышленности с приводом компрессоров от газотурбинных двигателей и разработка новых методов их проектирования // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. - К., 1999.-Вып. 35.-с. 241-245.

6. Бухолдин Ю. С., Парафейник В.П., Ванеев С.М. Исследование режимов работы компрессорных установок Анастасьевской КС при работе на нефтяном газе с различной молекулярной массой // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. -К., 1999.-Вып. 36, том 1.-с.256-262.

7. Бухолдин Ю.С., Ванеев С.М. Анализ влияния различных эксплуатационных параметров на характеристики компрессорных установок для нефтяной промышленности // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. -К.,2000.-Вып. 38, том 1.- С.267-272.

Праці, опубліковані по результатам всеукраїнських і міжнародних конференцій та симпозіумів:

8. Бухолдин Ю. С. Методические основы создания математической модели компрессора газлифтной установки // Тезисы докладов Всесоюзн. науч.-техн. конф. “Роль молодых конструкторов и исследователей химического машиностроения в реализации целевых комплексных программ, направленных на ускорение научн.-техн. прогресса в отрасли”. - М: ЦИНТИхимнефтемаш.-1986.-с.85.

9. Программно-вычислительный комплекс САРТУ-КС для проектирования компрессорных установок нефтяной и газовой промышленности / Ю.С. Бухолдин, В.П. Парафейник, О.Г. Голубков, А.Б. Братков // Тезисы докл. 8-й Всесоюзн. научн.-техн. конф. по компрессоростроению (Сумы, 10-12 окт. 1989 г.). - М.: ЦИНТИхимнефтемаш.- 1989.Часть 1.-с. 153-154

10. Исследование характеристик компрессорных установок для станций газлифтной добычи нефти и сайклинг-процесса с применением программно-вычислительного комплекса САРТУ КС / А.Б. Братков, Ю.С. Бухолдин, В.П. Парафейник, Г.А. Бондаренко // Тезисы докл. 8-й Всесоюзн. научн.-техн. конф. по компрессоростроению (Сумы, 10-12 окт.1989 г.). - М: ЦИНТИхимнефтемаш. 1989. Часть 1.-с. 154.

11. Анализ характеристик и методика проектирования центробежного компрессора для установок газлифта нефти с использованием программно-вычислительного комплекса САРТУ-КС / В.П. Парафейник, Г.А. Бондаренко, Ю.С. Бухолдин, А.Б. Братков // Материалы 8-й Всесоюзн. научн.-техн. конф. по компрессоростроению. - Сумы: ВНИИкомпрессормаш.-1991.-с. 177-193.

12. Парафейник В.П., Довженко В.Н., Бухолдин Ю.С. Выбор проектных параметров центробежных компрессоров с газотурбинным приводом для газовой и нефтяной промышленности // Тезисы докл. 9-й Междунар. научн.-техн. конф. по компрессоростроению. - Казань: АО “НИИтурбокомпрессор.-1993.-с. 5-6.

13. Компрессорные станции нефтяной промышленности для транспорта нефтяного газа на основе турбокомпрессорных агрегатов с авиационным приводом / В.И. Кобзистый, Ю.С. Бухолдин. В.П. Парафейник, Н.И. Калашников // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: Труды симпозиума. Докл. и тезисы докл., Часть II (С.-Петербург, 24-25 мая 1994 г.).- С.-Пб.- 1994.- с. 235-240.

14. Блочно-комплектная компрессорная станция на базе турбокомпрессорных агрегатов мощностью 6,3 МВт с газотурбинным приводом для газлифтной добычи нефти / В.И. Кобзистый, Ю.С. Бухолдин, Е.Л. Фурса, В.М. Татаринов // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: Труды симпозиума. Докл. и тезисы докл., Часть II (С.-Петербург, 24-25 мая 1994 г.), - С.-Пб.- 1994.-с. 241-244.

15. Парафейник В.П., Бухолдин Ю.С. Методология проектирования блочно-комплектных компрессорных установок для газовой и нефтяной промышленности// Матерiали наук.-практ. конф. “Нафта i газ України” (Харкiв, 14-16 травня 1996г.).- Харкiв: УНГА.-1996. -том 3.-с. 99-100.

16. Бухолдин Ю.С., Парафейник В.П. Создание блочно-комплектного оборудования компрессорных станций для нефтедобычи и газопереработки. // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: Труды 3-го Междунар. симпозиума. (С.-Петербург, 18-20 июня 1997 г.). - С.-Пб.- 1997.-с. 164-169.

Размещено на Allbest.ru