Основная функция компрессора природного газа заключается в повышении давления поступающего природного газа, что позволяет эффективно транспортировать его по трубопроводам или хранить для будущего использования. Вот некоторые ключевые функции компрессора природного газа:
1. Сжатие газа: основная функция компрессора природного газа заключается в сжатии поступающего газа до более высокого уровня давления. Обычно это делается для преодоления трения в трубопроводе, поддержания скорости потока и обеспечения эффективной транспортировки природного газа на большие расстояния.
2. Поддержание давления: компрессоры помогают поддерживать желаемые уровни давления в трубопроводах природного газа. По мере того, как газ движется по трубопроводу, давление падает из-за трения и других факторов. Компрессоры используются в стратегических точках вдоль трубопровода для повышения давления, гарантируя, что газ надежно достигнет своего места назначения и с достаточным давлением для последующих применений.
3. Сбор газа: при добыче природного газа компрессоры часто используются для сбора газа. Они устанавливаются на устьях скважин или в точках сбора для сбора и сжатия газа из нескольких источников перед его отправкой в основные трубопроводы.
4. Закачка газа: компрессоры играют решающую роль в процессах закачки газа. В некоторых случаях природный газ закачивается в подземные резервуары для хранения или для повышения нефтеотдачи. Компрессоры используются для повышения давления закачиваемого газа, что позволяет эффективно закачивать его в резервуар.
5. Переработка газа: природный газ часто содержит примеси и загрязняющие вещества, которые необходимо удалить, прежде чем его можно будет использовать или транспортировать. Компрессоры используются на газоперерабатывающих предприятиях для сжатия газа для процессов очистки, таких как дегидратация, очистка от серы и удаление примесей, таких как соединения серы.
6. Сжижение газа: компрессоры используются при сжижении природного газа для целей транспортировки и хранения. Сжимая газ и снижая его температуру, его можно преобразовать в жидкое состояние (сжиженный природный газ или СПГ) для более эффективного хранения и транспортировки на большие расстояния.
7. Регулирование давления: компрессоры используются в системах регулирования давления для поддержания желаемых уровней давления в сетях распределения природного газа. Они помогают обеспечить бесперебойную и надежную поставку природного газа конечным потребителям, таким как жилые, коммерческие и промышленные потребители.
8. Балансировка системы: компрессоры также способствуют балансировке системы в сетях природного газа. Они помогают согласовывать предложение и спрос на природный газ, регулируя давление и расход в системе трубопроводов, обеспечивая стабильную и надежную поставку газа различным потребителям.
9. Насосная станция: компрессоры используются на насосных станциях, расположенных вдоль трубопроводов природного газа. Эти станции помогают повысить давление газа, чтобы компенсировать падение давления, возникающее на больших расстояниях или в сложных условиях. Насосные станции обеспечивают поддержание достаточного уровня давления газа для эффективной передачи.
10. Подача топливного газа: компрессоры используются для подачи сжатого природного газа (СПГ) или трубопроводного природного газа в качестве топлива для различных применений. Это включает в себя заправку транспортных средств на природном газе (ПГ), питание промышленных процессов и обеспечение топливом газовых турбин, используемых в производстве электроэнергии.
11. Кондиционирование газа: Компрессоры используются в процессах кондиционирования газа, где природный газ необходимо обработать для соответствия определенным требованиям к качеству или обработке. Это может включать сжатие газа для дальнейшей обработки, такой как удаление загрязняющих веществ или корректировка состава газа для определенных применений.
12. Морские применения: При добыче природного газа на море компрессоры используются на платформах или плавучих добывающих установках (FPU) для сжатия и транспортировки добытого газа со дна моря на поверхностные перерабатывающие предприятия. Компрессоры играют важную роль в поддержании давления и расхода, необходимых для эффективной добычи газа на море.
13. Аварийное отключение: Компрессоры могут быть оснащены системами аварийного отключения, которые автоматически отключают компрессор в случае ненормальных условий эксплуатации или угроз безопасности. Эти системы обеспечивают безопасность персонала и оборудования в критических ситуациях.
14. Удаленный мониторинг и управление: Современные компрессоры природного газа часто включают в себя системы удаленного мониторинга и управления. Эти системы позволяют операторам удаленно контролировать различные параметры, такие как давление, температура и производительность, и вносить необходимые корректировки. Удаленный мониторинг помогает оптимизировать работу компрессора, обнаруживать неисправности и повышать общую надежность системы.
15. Контроль шума и вибрации: компрессоры оснащены механизмами контроля шума и вибрации для минимизации шумового загрязнения и предотвращения чрезмерных вибраций, которые могут повредить оборудование или повлиять на близлежащие конструкции. Эти меры включают использование звукоизолирующих кожухов, виброгасителей и правильных методов установки.
16. Интеграция компрессорной станции: компрессоры являются частью более крупных объектов компрессорной станции, которые включают другое оборудование, такое как фильтры, охладители, сепараторы и системы управления. Эти компоненты работают вместе, обеспечивая эффективное и надежное сжатие, обработку и передачу природного газа.
Эти функции подчеркивают разнообразные роли и области применения компрессоров природного газа в энергетической отрасли. Компрессоры необходимы для поддержания целостности инфраструктуры природного газа, обеспечивая эффективную и надежную транспортировку, обработку и использование ресурсов природного газа.
Принципы работы компрессора природного газа
Принципы работы компрессора природного газа включают несколько ключевых компонентов и процессов. Вот обзор общих принципов работы:
1. Впуск и всасывание: природный газ поступает в компрессор через впускное отверстие. Процесс всасывания начинается, когда газ втягивается в компрессор из-за разницы давления между впуском и камерой компрессора.
2. Камера сжатия: газ поступает в камеру сжатия, которая содержит один или несколько вращающихся компонентов, известных как роторы или поршни. Роторы вращаются, а поршни совершают возвратно-поступательные движения внутри цилиндра, создавая герметичную рабочую камеру.
3. Стадия(и) сжатия: на стадии сжатия газ сжимается до более высокого давления. Существует два распространенных типа ступеней сжатия, используемых в компрессорах природного газа:
a. Положительное вытеснение: в компрессорах положительного вытеснения, таких как поршневые компрессоры и винтовые компрессоры, газ захватывается в камеру и сжимается за счет уменьшения объема камеры. Это достигается за счет возвратно-поступательного движения поршней или вращательного действия взаимозацепляющихся винтов.
б. Динамика: в динамических компрессорах, таких как центробежные компрессоры, газ ускоряется вращающимся рабочим колесом или ротором. Когда газ протекает через рабочее колесо, он приобретает кинетическую энергию. Затем эта кинетическая энергия преобразуется в энергию давления, когда газ проходит через диффузоры или лопатки, что приводит к повышению давления.
4. Охлаждение и смазка: во время сжатия газ может нагреваться из-за адиабатического процесса сжатия. Чтобы предотвратить повреждение и сохранить эффективность, компрессоры природного газа включают механизмы охлаждения. Это может включать использование охладителей, промежуточных охладителей или теплообменников для удаления избыточного тепла из сжатого газа. Кроме того, системы смазки обеспечивают плавную работу и снижают трение между движущимися частями.
5. Выпуск: После того, как газ сжимается до желаемого давления, он выходит из компрессора через выпускное отверстие. Сжатый газ теперь находится под более высоким давлением по сравнению с давлением на входе, что делает его готовым к транспортировке или дальнейшей обработке.
6. Системы управления и безопасности: Компрессоры природного газа часто включают в себя системы управления и безопасности для мониторинга и управления работой компрессора. Эти системы регулируют такие параметры, как давление, температура, расход, и могут включать в себя функции безопасности, такие как клапаны сброса давления, системы аварийного отключения и системы обнаружения газа.
7. Источник питания: Компрессорам природного газа требуется источник питания для управления процессом сжатия. Это могут быть электродвигатели, газовые турбины или двигатели, в зависимости от конкретного применения и доступности источников энергии.
Эти рабочие принципы дают общее представление о том, как работают компрессоры природного газа. Важно отметить, что конструкция, конфигурация и конкретные принципы работы могут различаться в зависимости от типа компрессора (например, поршневой, винтовой, центробежный) и требований к применению.