Центробежных вентиляторов

Из центробежных нагнетателей, широко применяемых на ранее построенных КС магистральных газопроводов в сочетании с электрическим и газотурбинным приводами, можно отметить нагнетатели типов 280-11-1, 280-11-2, 280-12-2, 280-12-4, обеспечивающие при одиночной работе производительность 184 м3/мин с номинальной частотой вращения 7900 об/мин, соединяемые с приводным двигателем через повышающий редуктор и потребляющие мощность около 4 000 кВт.

На компрессорной станции устанавливают от 4 до 26 центробежных нагнетателей с электрическим или газотурбинным приводом. Число газомоторных компрессоров на одной станции достигает 20 и более. Ввиду относительно небольшой степени сжатия газа, обеспечиваемой центробежными нагнетателями, последние часто включаются последовательно. Все работающие агрегаты станции разбивают на параллельно работающие группы. В каждой из этих групп может работать один нагнетатель, либо два-три последовательно соединенных нагнетателя. Так, на промежуточных (линейных) КС газопровода «Оренбург-Западная граница СССР» установлено по семь компрессоров, а на головной КС — одиннадцать с газотурбинным приводом мощностью 10000 кВт.

Технологическое оборудование компрессорных станций, кроме собственно компрессорных агрегатов, имеет систему газовых коммуникаций, масляные системы, системы вентиляции двигателей, системы водяного охлаждения масла, а иногда газа, и т. д. В частности, операции при пуске и остановке двигателя привода центробежного нагнетателя связаны с операциями по изменению кранов газовых коммуникаций. Рассмотрим схему газовых коммуникаций компрессорной станции с пятью центробежными нагнетателями, из которых один — резервный ( 11.1) Через входной кран № 7 газ из магистрального газопровода 3, пройдя через пылеуловители 4 и маслоуловители 5, поступает на вход рабочих центробежных нагнетателей /, соединенных попарно-последовательно.

Краны № 6р и бар имеют дистанционное управление с главного щита управления КС. Они служат для регулирования производительности КС за счет перепуска газа с выхода на прием и снабжены гидроприставкой, осуществляющей их ступенчатое открытие и закрытие. При аварийной остановке одного из последовательно включенных центробежных нагнетателей у оставшихся в работе нагнетателей данной группы степень сжатия может превзойти предельно допустимое значение, что вызовет их неустойчивую работу и поэтому не может быть допущено.

Поэтому одновременно с аварийной остановкой агрегата автоматически открывается кран № 6 или 6а в соответствии с тем, в какой группе остановлен агрегат. Во избежание резкого возрастания производительности оставшихся в работе центробежных нагнетателей при открытии кранов № 6 или 6а в перемычке пускового контура последовательно с этими кранами смонтирован кран Д с ручным управлением, выполняющий функции дросселя.

Питание электроэнергией компрессорных станций с электроприводом центробежных нагнетателей, где устанавливаются крупные высоковольтные электродвигатели и где потребная мощность составляет десятки тысяч киловатт, как правило, осуществляется от сетей энергосистем.

Компрессорные станции с газотурбинным приводом центробежных нагнетателей или с газомоторными поршневыми компрессорами также получают электроэнергию от сетей энергосистем, если они имеются в районе расположения компрессорной станции.

§ 67. Электрический привод центробежных нагнетателей

В последние годы промышленность СССР выпускает синхронные двигатели серии СТД на напряжения 6 и 10 кВ, с частотой вращения 3000 об/мин, мощностью до 12500 кВт, которые применяются и для привода центробежных нагнетателей. В частности, для мощности 4000 кВт применяется двигатель СТД-4000-2. Двигатели имеют исполнение, продуваемое под

Основные технические данные электродвигателей для привода центробежных нагнетателей приведены в таблице 11.1.

Асинхронные двигатели типа A3 привода центробежных нагнетателей снабжают максимальной токовой защитой от пере-

Мощность, кВт, электродвигателя вентилятора определяют по формуле Р — й3<ЗЯ/(1000г)вГп), где Q — производительность вентилятора, м3/с; Я — давление, Па; кпд вентилятора определяют по каталогам. Однако при отсутствии данных в среднем можно принимать для осевых вентиляторов гв = 0,5ч-0,85 и для центробежных вентиляторов r]B = 0,4-f-0,7; кпд передачи 11,1—0,92^-0,94 (для клиноременной), т]п=0,87— .-f-0,9 (для плоскоременной); Л3 — 1,1 -т- 1,6.

На насосных станциях к вспомогательному электрооборудованию можно отнести следующие электроприводы: двухцентробежных насосов, охлаждающих основные двигатели магистральных насосов, с асинхронными двигателями (17 кВт, 2880 об/мин); двух шестеренных насосов подачей 18 м3/ч с взрывозащищенными асинхронными двигателями серии ВАО (5,5 кВт); шестеренного насоса маслосистемы подачей 3,3 м3/ч с асинхронным двигателем мощностью 1,7 кВт; двух погружных насосов откачки утечек нефти из резервуаров с вертикальными взрывозащищенными двигателями мощностью по 15 кВт каждый; двух компрессоров подачей 0,6 м3/мин с асинхронными двигателями мощностью по 4,5 кВт; восьми электроприводных задвижек типа ЗКЛПЭ, установленных на основных трубопроводах насосной с взрывозащищенными двигателями мощностью по 8 кВт каждый; шести электроприводных задвижек ЗКЛПЭ в камере регуляторов с взрывозащищенными двигателями мощностью по 7 кВт каждый; электроприводной задвижки на линии разгрузки нефти с взрывозащи-щенным двигателем мощностью 1 кВт; вытяжной вентиляции, состоящей из двух центробежных вентиляторов, и приточечнои вентиляции с одним вентилятором и асинхронными двигателями мощностью 10 кВт; подпорной установки для создания подпора давления воздуха в машинном зале электродвигателей с двумя асинхронными двигателями мощностью по 2,2 кВт.

10-4. Проектирование центробежных вентиляторов...... 182

10-4. Проектирование центробежных вентиляторов

Опыт исследования встроенных, т. е. установленных на валу электрической машины, центробежных вентиляторов, включая эксперименты с машинами разных типов — от асинхронных двигателей до мощных турбогенераторов, позволяет принять коэффициент сопротивления = 2г*2. При этом следует иметь в виду, что коэффициент сопротивления лопаточного канала при уменьшении относительного радиуса г*, т. е. при увеличении длины лопатки несколько увеличивается (весьма, впрочем, незначительно). Но в формуле внешней характеристики меньшему значению г* должно соответствовать большее значение Q*, что формально выражается уменьшением коэффициента при Q*2 (условным уменьшением потерь давления).

Уравнение в относительных единицах (10-16) .называется универсальной внешней аэродинамической характеристикой встроенных центробежных вентиляторов электрических машин.

По аналогии с уравнением для центробежных вентиляторов назовем безразмерное уравнение (10-21) универсальной внешней аэродинамической характеристикой встроенных осевых вентиляторов электрических машин.

а) для центробежных вентиляторов

Таким образом, у центробежных вентиляторов

По способу охлаждения и защиты от воздействия внешней среды двигатель по 39-6 имеет продуваемое каплезащищенное исполнение (§ 33-2). Внутри машины воздух перемещается акси-ально-радиально. Наружный воздух поступает в машину с двух сторон через отверстия в подшипниковых щитах 31 и направляется диффузорами 9 к вентиляционным лопастям 28, промежуткам между лобовыми частями стержней обмотки ротора и к аксиальным каналам в магнитопроводе ротора; далее воздух из аксиальных каналов попадает в радиальные каналы в магнитопроводе ротора и статора; воздух от вентиляционных лопастей 28 и лобовых частей ротора омывает лобовые части обмотки статора. Нагретый потерями в машине воздух попадает в пространство между ярмом статора и корпусом станины, откуда он выбрасывается наружу через боковые отверстия в корпусе. Необходимый для циркуляции воздуха напор создается радиальными каналами в роторе, которые играют роль центробежных вентиляторов.

Основной недостаток центробежных вентиляторов заключается в их сравнительно низком КПД. В то время как КПД центробежного вентилятора с радиальными лопатками составляет 0,2, КПД осевого вентилятора достигает 0,8. Осевой вентилятор применяется в высокоскоростных машинах, например турбогенераторах. Комбинированный вентилятор из-за относительной сложности изготовления применяется сравнительно редко.