Спосіб визначення технічного стану проточної частини відцентрового компресора в експлуатаційних умовах

Способ определения технического состояния проточной части центробежного компрессора в эксплуатационных условиях путем измерения дав ления и температуры газа на входе и выходе и об ъемной производительности на входе компрессо ра, отличающийся тем, что путем регулирования нагрузки привода и, соответственно, частоты вра щения ротора компрессора устанавливают сте пень повышения давления и объемную произво дительность, равные базовым значениям, которые получают на предварительных испытаниях при фиксированных частоте вращения ротора и вход ных параметрах перекачиваемого газа - температуре, сжимаемости, нормальной плотности, которые проводят до начала эксплуатации компрессора, уровень технического состояния проточной части которого принимают за базу, определяют газодинамический к.п.д. по формуле к где Іпол - политропическая работа сжатия одного килограмма газа; I, - работа сжатия одного килограмма газа, рассчитанная по Эйлеру, Д К = - (С21 - Сгг) - поправка на изменение кине2 тической энергии газа в компрессоре; Сі и Сг соответственно, скорости потока газа на входе и выходе компрессора, оценивают техническое состояние проточной части по относительному изменению полученного значения газодинамического к п д. в сравнении с базовым значением газодинамического к.пд., соответствующим базовому уровню технического состояния проточной части данного компрессора, т.е. СМ О о ІП где Tjho - значение газодинамического к.п.д., соответствующее базовому состоянию проточной части испытуемого компрессора, ю см со ST Изобретение относится к области диагностирования по термогазодинамическим параметрам центробежных компрессоров природного газа с газотурбинным приводом в условиях эксплуатации на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Известен способ диагностики технического состояния компрессора путем определения изменения его основных геометрических параметров (радиальных зазоров, эрозионный износ пера лопаток и т д.) от базовых (до начала эксплуатации компрессора) значений и последующего учета их влияния на отклонение к.п.д компрессора [1). Недостатком этого способа является то, что диагностика компрессора возможна только в процессе ремонта (при вскрытии компрессора) и невозможна на работающем компрессоре, а также относительно большая трудоемкость, связанная с 32550 большим числом измерений и с необходимостью сборки-разборки компрессора. Известны физические методы (оптико-электронные и др.) предполагающие ввод в проточную часть специальных устройств дискретно-фазового контроля вращающихся элементов машин [2] Однако реализация таких методов для условий взрывоопасной среды и высоких давлений является очень сложным и трудоемким мероприятием. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является параметрический способ определения технического состояния компрессора путем измерения давления, и температуры газа на входе и выходе и объемной производительности на входе компрессора, через которые определяют его политропный к.п.д., по изменению которого оценивают общее техническое состояние нагнетателя [3]. Недостатком этого способа диагностирования является то, что по политропному к.п д. можно определять общий уровень технического состояния компрессора и не возможно оценить техническое состояние отдельных узлов, в частности, невозможно разделить техническое состояние проточной части и техническое состояние лабиринтных уплотнений при диагностировании в условиях непрерывной эксплуатации. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа и расширения функциональных возможностей диагностирования центробежных компрессоров по термогазодинамическим параметрам, в котором путем увеличения глубины диагностирования обеспечивается возможность определения технического состояния проточной части центробежного компрессора и за счет этого повышается качество диагностирования в условиях непрерывной эксплуатации компрессора, сокращается объем планово-профилактических мероприятий по техническому обслуживанию газоперекачивающих агрегатов. Поставленная задача решается тем, что в эксплуатационных условиях путем измерения давления ,и температуры газа на входе и выходе и объемной производительности на входе компрессора, путем регулирования нагрузки привода и, соответственно, частоты вращения ротора компрессора устанавливают степень повышения давления и объемную производительность, равные базовым значениям, которые получают на предварительных испытаниях при фиксированных частоте вращения ротора и входных параметрах перекачиваемого газа - температуре, сжимаемости, нормальной плотности, которые проводят до начала эксплуатации компрессора, уровень технического состояния проточной части которого принимают за базу, определяют газодинамический к.п.д. по формуле I, где Іпол - политропическая работа сжатия одного килограмма газа; Із - работа сжатия одного килограмма газа, рассчитанная по Эйлеру; Сі и Сг - соответственно, скорости потока газа на входе и выходе компрессора. Оценивают техническое состояние проточной части по относительному изменению полученного значения газодинамического к.п.д в сравнении с базовым значением газодинамического к.п д., соответствующим базовому уровню технического состояния проточной части данного компрессора, т.е )ЮО Ari h =(1 где Tjho - значение газодинамического к.п.д., соответствующее базовому состоянию проточной части испытуемого компрессора. Предлагаемый способ заключается в том, что предварительно, до начала эксплуатации, после монтажа или капитального ремонта, выполняют теплотехнические испытания и определяют газодинамический к.п.д., соответствующий исходному уровню технического состояния проточной части, принимаемому за базу при сравнительной оценке степени изменения этого состояния в процессе последующей эксплуатации. Относительное снижение величины газодинамического к.п.д. в сравнении с базовым его значением характеризует относительное ухудшение технического состояния проточной части, т.е. возрастание гидравлических потерь в подвижных и неподвижных элементах проточной части в результате износа, повреждений, деформаций и загрязнений. Предварительные испытания выполняют на режимах, близких к расчетным на сколько это возможно по режиму работы компрессорной станции и магистрального газопровода (см. чертеж). При этом фиксируются объемная производительность Q . на входе в компрессор, степень повышения давления, частота вращения ротора п0, а также входные параметры перекачиваемого газа температура Т, , сжимаемость Z, , нормальная плотность р. 'о 1о Для оценки технического состояния проточной части в процессе последующего периода непрерывной эксплуатации компрессора путем регулирования нагрузки привода и, соответственно, частоты вращения ротора компрессора устанавливают степень повышения давления и объемную производительность на входе Qv1, равные базовым значениям, зафиксированным при предварительных испытаниях. При этом измеряют давление Pi и Рг и температуру Ті и Тг на входе и выходе, частоту вращения ротора компрессора, определяют по параметрам и составу газа показатель адиабаты процесса сжатия газа, нормальную плотность газа р, т.е. при давлении В = 760 мм.рт.ст. и t = 20°С, коэффициенты сжимаемости газа Zi и 22 по параметрам газа на входе и выходе компрессора. Подсчитывают политролный к.п.д. Л К — (С2і - С2г) - поправка на изменение 2 кинетической энергии газа в компрессоре; к-1 Т / 1 z /i 32550 0,6 0.5 3,33 5 6,66 8,33 Приведенная объемная производительнооть Qv м/оек Тираж 50 екз. В'щкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03