Компрессоры и нагнетатели для химической промышленности

Отрасли химической промышленности поставили перед центробежными ком­прессорными машинами особые требо­вания по условиям эксплуатации на взрывоопасных и агрессивных токсич­ных газах, по обеспечению невозможно­сти возникновения полимеризации в процессе сжатия и ряд других. Эти тре­бования вызывают значительные конст­руктивные трудности, сложности в изго­товлении машин и их эксплуатации. Производство слабой азотной кислоты как сырья для искусственных удобре­ний на азотно-туковых заводах (АТЗ) с 1957 r. оснащалось компрессорами "Невского завода" для сжатия нитро- зного газа. Ввиду высокой агрессивно­сти нитрозного газа эти компрессоры изготовляются из специальных нержа­веющих сталей. Первая модификация нитрозных компрессоров содержала промежуточные газоохладители. Одна­ко в целях исключения образования капель концентрированной азотной и серной кислот в полостях корпуса ма­шины и повышения ресурсных показа­телей была создана модификация ком­прессора без охлаждения газа. Произ­водительность рассматриваемых ком­прессоров 480 м³/мин., давление 0,34...0,39 МПа.

Для сжатия газа в таком компрессоре требуется мощность порядка 2100 кВт. Однако приводом компрессора служит электродвигатель мощностью 1600 кВт. Недостающая мощность создается встроенным в корпус компрессора тур- бодетандером, использующим энергию хвостовых газов нитрозного производ­ства с температурой около 493 К и дав­лением 0,21 МПа. Такое конструктив­ное решение существенно повысило экономические показатели азотно-ту- ковых заводов. "Невский завод" в 1966 г. провел реконструкцию нитрозных ком­прессоров с целью форсирования их производительности с 480 до 540 м³/мин. при некотором увеличении давления, что дало возможность на су­ществующем оборудовании АТЗ увели­чить выход слабой азотной кислоты до 10%.

Для АТЗ с 1957 по 1969 гг. "Невский за­вод" изготовил более 200 нитрозных компрессоров с общей потребляемой мощностью 400 МВт. Для производства серной кислоты (сырья для искусственных удобрений) "Невским заводом" с 1947 г. выпуска­лись нагнетатели производительнос­тью 200, 400, 700 м³/мин. с напором 2000...3000 мм вод.ст. С 1957 г. изго­товление этих машин передано заводу "Дальэнергомаш".

Позднее с 1970 г. "Невский завод" вновь становится поставщиком компрессор­ных машин для сернокислотных про­изводств, но уже со значительно боль­шими производительностями (300 м³/мин. при напоре 3000 мм вод.ст.) Предприятие по переработке природ­ного и нефтяного газа, оснащались большим рядом центробежных ком­прессорных машин:

- для производства из природного газа этилена "Невский завод" изготовил комплекс машин, в который входили: компрессоры для сжатия газа пироли­за метана производительностью 400 м³/мин. и 600 м³/мин. на давле­ние 3,9...4,4 МПа с конечным давлени­ем 2,1 МПа, обеспечивающие трехизо- термные холодильные (этиленовые) циклы этиленового производства; ком­прессоры для сжатия газа пропилена производительностью 55...60 м³/мин., давлением 2,1 МПа, также обеспечива­ющие трехизотермные холодильные (пропиленовые) циклы этиленового производства; нагнетатели производи­тельностью 45 и 50 м³/мин. на давле­ние 1,8...2,1 МПа, работающие на про­пилене и применяемые как тепловые насосы;

- для промышленного производства ацетилена из природного газа созданы компрессоры производительностью 500 м³/мин., давлением 1,1 МПа, рабо­тающие на пирогазе;

- для производства синтетического ка­учука созданы компрессоры произво­дительностью 400 м³/мин., давлением 0,49 МПа, работающие на тяжелых уг­леводородных газах в производстве изопрена.

Наглядным подтверждением возмож­ности успешной конкуренции с мало­производительными поршневыми ком­прессорами в области давлений 3,9...5,9 МПа, являются компрессоры К-380-102-2 и К-890-121-1, создан­ные на "Невском заводе" для работы на попутном газе с целью промышленного использования. Производительность этих компрессоров соответственно 380 м³/мин. и 800 м³/мин., конечное дав­ление 3,6...4,1 МПа.

Для газофракционирующих устано­вок нефтеперерабатывающих заво­дов созданы нагнетатели жирного нефтяного газа производительностью 340 м³/мин. и давлением 1,1 МПа с приводом от электродвигателя мощ­ностью 3200 кВт.

Конструктивная схема 540-41-1 [39]

Конструктивная схема К890-121-1 [39]

Для крупнотоннажного производства аммиака (1500 т/с) был создан ком­плекс машин, состоящих из воздушного компрессора на давлении 4,1 МПа с приводом от паровой турбины 12... 15 МВт; нагнетателя природного газа дав­лением 4,1 МПа с приводом от паровой турбины и азотоводородного компрессо­ра на давлении 300 МПа с приводом от паровой турбины мощностью 30 МВт.

ЖИВИ ЗАВОД" А Нагнетатели для коксовых батарей. Нагнетатели природного газа

Для отсасывания газа от коксовых бата­рей "Невский завод" начал изготовлять нагнетатели еще с довоенного периода. Позднее конструкция была усовершен­ствована в направлении повышения быстроходности, что позволило вдвое сократить число ступеней (с 4 до 2). На­гнетатели выпускались с приводом от электродвигателей и от паровых тур­бин. В зависимости от производитель­ности коксовых батарей нагнетатели имели производительность 750 и 1200 м³/мин. и создавали напор 3000 мм вод.ст В 1956 г. изготовление этих на­гнетателей было передано заводу "Даль- энергомаш".

"Невский завод" является одним из ве­дущих предприятий страны по созда­нию и производству газа перекачива­ющих агрегатов для компрессорных станций магистральных газопроводов. В 1957 г. на "Невском заводе" был раз­работан первый газоперекачивающий агрегат с газотурбинным приводом 4 МВт (ГТ-700-4).

Конструктивная схема 285-22-1 [39]

В период 1960-68 гг. "Невский завод" разработал и освоил производство газо­перекачивающих агрегатов с газотур­бинными приводами мощностью 5, 6 и 10 МВт с одноступенчатыми нагнетате­лями производительностью 14...26 млн.м³ в сутки с конечным давлением 5,6 МПа. Позднее было начато изготов­ление газоперекачивающего агрегата с нагнетателем 370-18-1 производитель­ностью 37 млн.м³ в сутки на давление 7,6 МПа и приводной газовой турбиной ГТК-10-4 мощностью 10 МВт для газо­проводов большого диаметра и повы­шенного давления.

В 1977-79 гг разработан и с 1981 г изго­товляется агрегат с полнонапорным двух­ступенчатым нагнетателем 235-21-1 про­изводительностью 19 млн.м³ в сутки с ко­нечным давлением 7,6 МПа и приводом от той же установки.

В 1977 г. "Невским заводом" разрабо­тан, изготовлен и поставлен газопере­качивающий агрегат производитель­ностью 53 млн.м³ в сутки на конечное давление 7,6 МПа с приводом от газо­турбинной установки ГТН-25 мощнос­тью 25 МВт.

Электроприводные агрегаты (ЭГПА) с постоянной частотой вращения рото­ра, в отличие от агрегатов с газотур­бинным приводом, имели существен­ный недостаток: отсутствие экономич­ного средства регулирования. Очеред­ным шагом в развитии ГПА с электро­приводом явилось освоение "Невским заводом" в 1983 г производство блочно контейнерных ЭГПА 2-12,5 с нагнета­телем 285-22-1.

Впервые в мировой практике двухсту­пенчатый НПГ выполнен с входными регулирующими аппаратами (ВРА) пе­ред входом в рабочие колеса обоих сту­пеней.

В 1995 г на магистральных газопрово­дах России 51,6% установленных на­гнетателей природного газа были кон­струкции "Невского завода" и перека­чивали 50,2% общего объема газа.

Конструктивная схема 295-24-1 [39]

* -"НЕВСКИЙ ЗАВОД