Нижний Новгород
ул. Свободы, 63,
т/ф: (831) 233-77-03, 273-01-78
info@anod.ru

Уплотнения вала торцевые третьего поколения для центробежных компрессоров и нагнетателей природного газа

Усиленная конструкция уплотнительного узла двойного торцового уплотнения позволяет не сбрасывать газ из полости нагнетателя и прилегающих трубопроводов при стоянке, а также обеспечивает надежную работу при нестабильных параметрах работы компрессора на дожимных КС в условиях газодобычи.

Главный конструктор ООО НПЦ «АНОД»

Кулдышев Александр Константинович

ООО НПЦ «АНОД» с 1995 года поставляет торцовые уплотнения собственной разработки и производства на предприятия ПАО «Газпром» для нагнетателей природного газа и компрессоров. В 1996 году предприятие было включено в Реестр поставщиков оборудования для предприятий ПАО «Газпром».

Эксплуатационная надежность турбокомпрессорных машин в значительной степени зависит от работы уплотнительных узлов, герметизирующих вращающийся ротор. Одной из важнейших задач современного машиностроения является создание надежных и герметичных уплотнений роторов центробежных компрессоров. Это обусловлено, с одной стороны, высоким давлением уплотняемой среды и повышенными окружными скоростями в уплотняющем контакте, с другой стороны – очень жесткими требованиями к герметичности и надежности, которые повышаются вместе с ростом параметров.

Традиционно для этой цели используются бесконтактные уплотнения (щелевые, лабиринтные, плавающие кольца и др.). Наиболее применяемые в компрессорах уплотнения с наружным и внутренним плавающими кольцами, между которыми подается запирающее масло под расчетным давлением, достаточно надежны, но не лишены недостатков:

• большие безвозвратные потери масла, особенно при пусках;

• низкий ресурс плавающих колец;

• повышенная загазованность масла в баке;

• колебания перепада давления на внутреннем кольце;

• износ шеек ротора от контакта со статорными элементами (плавающими кольцами);

Более перспективными являются торцовые уплотнения, которые обладают высокой герметизирующей способностью, у которых гарантированный зазор между уплотняющими поверхностями колец находится в пределах 2…5 мкм, в отличие от щелевых, где зазор достигает десятых долей миллиметра.

 Отличительной особенностью уплотнений НПЦ «АНОД» с гидрозатвором, получивших название малорасходных, является не только минимальный уровень протечек масла в перекачиваемый газ (0,05…0,1 кг/ч), но и его высокая стабильность, независимо от перепада давления, частоты вращения ротора и температуры. Такие высокие показатели качества и надежности обусловлены конструктивными особенностями уплотнений, обеспечивающими постоянство формы и величины зазора в уплотняющем стыке. Уплотнение торцевое одинарное масляное 98УТГ

НПЦ «АНОД» 24 года занимается оснащением масляными уплотнениями центробежных нагнетателей магистральных газопроводов ПАО «Газпром». В настоящее время НПЦ «АНОД» серийно выпускает одинарные уплотнения вала для нагнетателей типа: 235-21-1 (131УТГ), 235-28-1(150УТГ3), 370-14-1(120УТГ), 370-18-1(170УТГ), 520-12-1(145УТГ) и комбинированные уплотнения с плавающими кольцами для нагнетателей типа Ц-6,3 (110УТГП, 125УТГП2), НЦ-16 (150УТГП6, 160УТГП1). В настоящее время более 2000 уплотнений производства НПЦ «АНОД» эксплуатируются в составе нагнетателей ГПА предприятий ПАО «Газпром». Согласно справкам этих предприятий усредненная величина безвозвратных потерь масла в перекачиваемый газ составляет 0,12…0,2 кг/час на нагнетатель, а годовая экономия турбинного масла исчисляется десятками тонн. Следует отметить, что уплотнения успешно работают в диапазоне окружных скоростей 40…80 м/с, перепада давления «масло-газ» до 6 кгс/см2 и давлении перекачиваемого газа до 80 кгс/см2 при уровне протечек масла 0,05…0,1 кг/ч.

Одна из значимых работ НПЦ «АНОД» – разработка торцовых уплотнений типа 110УТГП, предназначенных для замены щелевых уплотнений в высокооборотных (8300 об/мин.) нагнетателях природного газа НЦ-6,3. Уплотнение представляет собой блок, состоящий из корпуса со сквозными отверстиями для прохода масла, передней и задней крышек. Внутри блока размещаются: основное - торцовое одинарное, и вспомогательное – щелевое, уплотнения. Причем, торцовое уплотнение имеет подвижный уплотняющий контакт между двумя кольцами пары трения, одно из которых размещено во вращающейся вместе с валом втулке, а другое – неподвижное, установлено в обойме, поджимаемой комплектом пружин. Уплотнение торцевое 130УТГ

Вспомогательное щелевое уплотнение выполнено в виде обоймы, содержащей два плавающих кольца, внутренний диаметр которых образует с хвостовиком вращающейся втулки радиально-щелевое уплотнение. Отличительной особенностью данного щелевого уплотнения является то, что осевая длина плавающего кольца уменьшена до 0,15 диаметра вала, что позволило уменьшить массу кольца и избавиться от реакции на перекосы вала.

Благодаря конструктивным мерам (уменьшение диаметра вращающихся деталей основного уплотнения, применение новых материалов) затраты на трение вращающихся элементов с кольцами пар трения сведены к минимуму и составляют не более 3,5 кВт на уплотнение.

 Первый комплект уплотнений 110УТГП эксплуатируется в составе нагнетателя НЦ-6,3-56/1,45 на КС «Ворсменская» Приокского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Н. Новгород» с 10.05.2000 года.Уплотнение торцевое комбинированное для компрессоров и нагнетателей

На базе опыта, полученного в процессе разработки конструкции уплотнения для нагнетателя НЦ-6,3-56/1,45, НПЦ «АНОД» по заданию НПО «ИСКРА» (г. Пермь) разработал и поставил 8 комплектов торцовых уплотнений типа 150УТГП 00.00 к сменным проточным частям СПЧ76/1,44 и СПЧ76/1,35 нагнетателей ГПА-Ц-16.

Идентичные по конструкции уплотнения 150УТГП и 150УТГП1 были поставлены в агрегаты ГПА-Ц-16 со сменными проточными частями СПЧ-76/1,44 и СПЧ-76/1,35 (ноябрь 2001г., декабрь 2002г.) на КС «Кунгурская», КС «Новокомсомольская», КС «Ныдинская». С высокими показателями надежности работают уплотнения 150УТГП4 00.00 в составе агрегатов ГПУ-16 на линейной ГКС Пильнинского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Н. Новгород».

Реализована программа на КС Ставропольского УПХГ по полной замене щелевых уплотнений на торцовые типа 125УТГП в нагнетателях Ц-6,3/51 и Ц-6,3/100. Основные требования, предъявляемые к нагнетателям, эксплуатирующимся на станциях ПХГ — это минимальные утечки масла и повышенная надежность оборудования.Уплотнение торцевое комбинированное 160УТГП1

НПЦ «АНОД» совместно с АОЗТ «НИКТИТ» (г. Санкт-Петербург) провел стендовые испытания специально разработанных и изготовленных двойных торцевых уплотнений вала центробежного нагнетателя Н47-74-1 в составе агрегата ГПА–4РМ. Одной из особенностей двойных уплотнений является то, что они рассчитаны на работу в стояночном режиме при давлении до 10 МПа. Агрегат, установленный на КС Касимовского ПХГ, наработал 25 000 часов при более 300 пусках - остановах, безвозвратные потери масла составляют 0,022 кг/час, что на порядок ниже заявленных в техническом задании.

В 2011 году пущены в эксплуатацию холодильные компрессоры Д203ГЦ1-710 на станции охлаждения газа СОГ-4 КС «Ямбургская». Компрессоры изготовлены Сумским МНПО им М. В. Фрунзе и оснащены двойными торцовыми уплотнениями 130УТДГ2. Уплотнения также рассчитаны на работу в длительном стояночном режиме без сброса газа из полости нагнетателя.

Работы НПЦ «АНОД» в области уплотнительной техники доказывают возможность применения торцовых уплотнений на окружных скоростях до 80м/с, давлении - до 10,0МПа и температуре уплотняемой среды - до 200°С. Уплотнения с гидрозатвором менее критичны к перекосам ротора в подшипниковых опорах и высоким уровням вибрации (до 50 мкм). Уровень протечек масла в перекачиваемый газ у уплотнений производства НПЦ «АНОД» почти на порядок меньше чем у уплотнений других производителей. Данные уплотнения способны с достаточной надежностью и малыми затратами герметизировать валы высокооборотных механизмов и, таким образом, продлить эксплуатацию большой части парка газоперекачивающего оборудования ПАО «ГАЗПРОМ» и компрессоров предприятий нефтехимических производств.

Результатом продуктивного сотрудничества нашего предприятия с казанскими предприятиями «НИИтурбокомпрессор» и «Казанькомпрессормаш» явилось применение двойных торцовых уплотнений типа УТДГ различных типоразмеров в двухкорпусных компрессорных установках, предназначенных для КС газодобычи и газопереработки. Новые технические решения, примененные в торцовых уплотнениях третьего поколения, обеспечили их высокую надежность и экономичность. Данные уплотнения исключают контакт роторов компрессоров с неподвижными статорными элементами уплотнений (плавающие кольца, лабиринты), что защищает шейки роторов от повреждений при возникновении нештатных ситуаций с компрессорами. Современные уплотнения типа УТГ, УТГП, УТДГ комплектуются антифрикционными кольцами пар трения из материала с высоким модулем упругости — карбида кремния отечественного производства. Поводковые механизмы обеспечивают плавность работы в динамическом режиме.Уплотнение торцевое двойное 100УТДГ

Следует отметить достоинства двойных торцовых уплотнений: отсутствие в конструкции дросселирующих узлов исключает необходимость тщательной подгонки плавающих колец с минимальными радиальными зазорами; улучшение вибрационных характеристик в результате эффективного демпфирования колебаний ротора в широком спектре частот, оптимизация гидродинамической разгрузки элементов уплотнений

 Реализация такой системы позволила:

- не сбрасывать перекачиваемый газ из контура компрессора и прилегающих трубопроводов при остановах агрегата;

- обеспечить плавный останов агрегата без работы насосов высокого давления в течение до 10 минут с возможностью последующего запуска агрегата;

- регулировать в широком диапазоне расход масла через уплотнение без его разборки;

- упростить операции по монтажу, наладке и регулировке уплотнений на объекте;

- автоматизировать с применением цифровых технологий регулирование и контролирование работы маслосистемы высокого давления, в результате чего САУ ГПА своевременно реагирует на нештатные ситуации.

Разработка сайта - glsv.su
Яндекс.Метрика