Введение к работе
Актуальность темы. Пораневые компрессоры широко применяются в нефтяной и газовой промышленности. Наиболее частой причиной взрывов и пожаров воздушных компрессорных установок являются яа-гаромасляные отлодания. Наличие нэгаромасляных отло?сэния на поверхности газового тракта обусловлено реакциями окисления смазочного масла, подаваемого з рабочий цилиндр.
Среди разнообразных способов предотвращения аварии наиболее перспективной является аэрозольная физико-химическая счистка, в ходе которой з поток газа разгруженного компрессора подается распыленный раствор моющего средства, в процессе транспортирования жидкости на поверхности отложений формируется пленка раствора, отделения смачиваются, разрыхляются и разрушаются, а затем выкосятся из газового тракта как пленкой, так и потоком газа.
Широкое внедрение аэрозольной технологии ограничено вследствие малой изученности физических процессов, имеюшкх место при очистке. Неверный выбор режима очистки мояет привести к засорению клапанов и кожухотрубчатых холодильников продуктами очистки и высохиими частицами моющего средства, смыванию смазки в паре "поршень-цилиндр", неравномерному удалению отлозвний. Поэтому задачи разработки метода расчета процессов, происходящих в газовом трасте поршневого компрессора при движении аэрозоля и исследования эффективности удаления нагаромэсляных отлохений при различных технологических режимах являются актуальными.
Цель работы. Совериенстование технологии и оборудования для счистки поршневых компрессоров от нагаромасляных отло;-йннй.
- 4 -Основные задачи исследования:
-
Обоснование расчетной схемы и разработка математической модели, описывающей физические процессы, происходящие как в цилиндре поршневого компрессора, так и в межступекчатых коммуникациях;: сосудах при проведении аэрозольной очистки;
-
Проведение численного эксперимента с целью определения толшикн, концентрации, температуры пленки юодегс раствора^ на поверхности отложений прк различных режимах работы компрессора и оборудования системы впрыска
-
Разработка экспериментального стенда и осуществление комплекса исследований для получения качествеккого представления о механизме взаимодействия пленки моющего раствора с отлолг-ниями в процессе очистки, а также проведение сравниі'елшного анализа эффективности удаления стлолкний при различных технологических режимах.
-
Еа основании полученных экспериментальных данных и результатов численного моделирования разработать рекомендации по назначению параметров технологического режима очистки, необходимые для проектирования системы впрыска моющего раствора для высокопроизводительных пориневых компрессоров.
Научная новизна. Разработана методика расчета параметров двухфазного дисперсно-кольцевого потока, деидукєгося пз газовому тракту поршневого компрессора. Методика позволяет определять концентрацию, температуру моющего раствора как в г^Сочем цилиндре компрессора, так и г мехступенчатых коь&іунккацкях , а также ргсхо;, толз'ну и скорость дзижгкия пленки во всасывающих к наг-
нетательных трубопроводах. Ііетодика учитывает процессы меафазно-го тепломассообмена и изменение гидродинамических характеристик аэрозоля. Разработанная методика позволяет дифференцированно рассматривать процессы пленкообразования как з прифореуночксЯ зоне, так и в установившемся газожидкостном потоке.
Создан экспериментальный стенд, позволяющий проводить исследования эффективности удаления отложений з зависимости от скорости движения аэрозоля и от толщины пленки .жидкости на поверхности.
Сделан анализ результатов, полученных при численном и экспериментальном исследованиях.
Практическая ценность. Разработанные методы расчета процессов в газовом тракте порпшеЕого компрессора при движении аэрозольного потока, реализованные з виде программы на ЭВМ, а такие результаты проведенных зксперимэнтальных исследований и промышленных испытаний позволяют проектировать системы впрыска и назначать технологический режим очистки, обеспечивающие эффек-тизное удаление нагаромасляных отложений с внутренней поверхности газового тракта -при минимальных затрата-; труда, времени и ' материалов.
Апробация и реализация результатов работы. Материал диссертации нашли практическое применение при разработке оборудования, схемы впрыска и инструкций по плановой очнстске компрессоров 50Ї-130/200, 4М10-40/70, 6ГМ16-140/200, 2О5ВП-16/70, 73П-50/8.
- 5 -Результаты работы использованы при реализации и вкедренш аэрозольной технологии на «ооновском коксогазовом заводе, Бала-еихинском кислородном заводе, АПО "Омскхкмпром", ПО "Ставрополь-полимер", Уфимском заводе синтетических спиртов и Минкибаевско! газоперерабатывающем заводе ПО "Татнефть".
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в трех работах. Подучено одно авторское свидетельство.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы к приложений.
