Спосіб пуску турбокомпресора

Спосіб пуску турбокомпресора, що включає, розгін ротора, нагнітання і регулювання витрати вуглекислого газу в циліндрах низького, середнього і високого тиску шляхом зміни ступеня відкриття клапанів на робочих лініях і частоти обертання ротора компресора, охолодження газу в міжступінча 37863 вище проектної величини на 3%, збільшуючи споживання енергетичного агента з боку, що призводить до амортизаційних витрат і підвищенню вартості карбаміду. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу пуску турбокомпресора, в якому регулюють ступінь відкриття клапанів на лініях всасу газу після ЦНТ (циліндру низького тиску), і на лінії скидання газу в атмосферу в залежності від частоти обертання ротора компресора, при цьому запобігають роботі компресора в припомпажному режимі за рахунок подачі максимально можливого обсягу газу на ЦСТ і ЦВТ (циліндрах середнього і високого тисків), підвищуючи тим самим вібраційну стійкість ротора, що поліпшує стан лабіринтових ущільнень, збільшує надійність і довговічність компресора, виключає використання додаткової кількості енергетичного агента, підвищує продуктивність компресора, знижує собівартість продукції, що випускається. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі пуску турбокомпресора, який включає розгін ротора, нагнітання і регулювання витрати вуглекислого газу в ЦВТ, ЦСТ і ЦНТ шляхом зміни ступеня відкриття клапанів на робочих лініях і частоти обертання ротора компресора, охолодження газу в міжступінчастих холодильниках і наступне набирання тиску, згідно із винаходом, після виходу ротору на мінімальні оберти встановлюють 100% ступінь відкриття клапанів на лінії всасу в перший ступінь ЦНТ і на лінії скидання газу в а тмосферу, після проходження критичної частоти обертання ротору і досягнення 0,7 номінальної величини зменшують ступінь відкриття клапану на лінії скидання газу до 50% і закривають його повністю при частоті обертання 0,8 номінальної величини, ступінчасто знижуючи при цьому ступінь відкриття клапана на всасі, зводячи його до нуля при набиранні номінальної частоти обертання ротора. Завдяки наведеному взаємозв'язку ступеня відкриття клапанів на робочих лініях від частоти обертання ротора компресора, підвищується якість протипомпажного управління агрегатом у процесі пуску. Забезпечується допустимий рівень осьового зсуву ротора компресора за рахунок того, що витікання газу через лопатки ротора створює осьове зусилля на ротор, прямо протилежне рухо ві газу, при цьому обертання самого ротора створює також осьове зусилля, спрямоване у протилежний бік від осьового зусилля витікання газу. Надійність роботи лабіринтових ущільнень забезпечується при результуючій сумі цих зусиль, що дорівнює нулю. Це забезпечується певною масовою витратою газу, що регулюється через ступінь відкриття клапанів і відповідній йому частоті обертання ротора. Поступове зниження ступеня відкриття клапанів на лінії скидання газу в атмосферу і на лінії всасу після ЦНТ дозволяє провести навантаження по потужності ЦСТ і ДВІ, знизити осьове навантаження на ротор турбіни і тим самим запобігти зминанню і зносу лабіринтових ущільнень компресора, забезпечити високу надійність його роботи. Закриття клапана на лінії скидання газу в атмосферу при набиранні 0,8 номінальної частоти обертання ротора дозволяє забезпечити сприятливий витра чальний режим у ЦСТ і знизити втрати газу в навколишнє середовище, зменшити зусилля осьового зсуву ротора. При повністю закритих клапанах на лінії скидання газу в атмосферу і на лінії всасу в перший отупінь ЦНТ вся енергія потоку йде на вироблення рідкого газу, вуглекислоти, при цьому результуюча осьових зусиль дорівнює нулю, таким чином, підвищується надійність, знижуються витрати енергії на пуск компресора, підвищується економічність. На фіг. представлений пристрій турбокомпресорної установки. Установка містить двопоточний циліндр низького тиску 1, ЦСТ 2 і ЦВТ 3, з'єднані загальним ротором 4, кожний циліндр підключений до міжступінчастих холодильників 5 і сепаратора 6. Лінія подачі газу в ЦСТ сполучена э лінією всасу газу в ЦНТ через запірний клапан 7, а також з атмосферою через лінії скидання газу, оснащеною клапаном 8. Пропонований спосіб здійснюється таким чином. Стиск вуглекислого газу, використованого у колоні синтезу карбаміду, у номінальному режимі здійснюється багатоступінчастим компресором. Компресор приводиться до дії паровою турбіною, що живиться паром Р-3,5 МПа та температурою 330°С (на схемі не показана). У процесі пуску турбокомпресора перед поданням пару на прогрів турбіни вмикають у роботу валоповоротний механізм. Регулюючі клапани на парі відчиняють цілком. Прогрівають трубопровід до температури 280300°С, підіймають тиск у паропроводі до 0,5 МПа, зі швидкістю 1,5 кГс/см 2 у хвил. Після прогріву паропровода плавно відкривають парову засувку турбіни на 50%. Подають пар на ущільнення турбіни. Одночасно з пуском турбіни виробляють й пуск компресору, тому всі пускові операції виробляються паралельно. Виконують операції з приймання вуглекислого газу на компресор. Встановлюють 100% ступінь відкриття клапану 7 на лінії всасу у першу ступінь компресора та клапану 8 на лінії скидання газу до атмосфери. Відчиняють запірні та байпасні вентилі скидання конденсату з сепараторів 6. Відчиняють клапани на лініях системи ущільнення газу. Відчиняють засувку на лінії всасу турбокомпресора, витискуючи повітря та вологу з корпусів циліндрів 1, 2, 3. Відчиняють стопорний клапан турбіни. Тільки-но ротор турбіни починає обертатися, стопорний клапан прикривають, досягнувши мінімальних обертів ротору турбіни та компресора. Відчиняючи стопорний клапан, збільшують частоту обертання ротору, прогрівають турбіни. Після прогріву турбіни на низьких частотах вуглекислий газ подають на всас ЦНТ 1. Газ, пройшовши контур нагнітання, надходить на охолодження в міжступінчасті холодильники 5 і далі - до сепаратору 6. При набиранні ротором мінімальних обертів і 100% ступіні відкриття клапану 7 на лінії всасу газу в ДНТ і клапану 8 на лінії скидання газу в атмосферу, газ з лінії нагнітання ДНТ йде трьома потоками; в ЦСТ, в лінію всасу в перший ступінь ЦНТ і в атмосферу. В процесі пуску створюється номінальний режим роботи ДНТ при зазначеній частоті обертання ротора, мінімальні втрати газу в атмосферу і припустимі осьові зусилля в ЦСТ 2 і в ЦВТ 3. Система ущільнень надійно працює, запобігає 2 37863 протіканню газу із області з підвищеним тиском в область із зниженим тиском. При проходженні критичної частоти обертання ротору і досягненні 0,7 номінальної величини, прикривають клапан 8 до 50%. При цьому збільшують витрату газу через ЦСТ і ЦВТ і тим самим компенсують осьові зусилля, викликані збільшенням числа обертів ротора, виключають роботу турбокомпресора в припомпажному режимі. Частоту обертання ротора регулюють наступним чином. Сигнал на зміну частоти обертання надходить на електронний регулятор, який видає модульований сигнал на зміну міри ступеня відкриття регулюючих клапанів, встановлених на паропроводі до турбіни. При досягненні частоти обертання ротора 0,8 номінальної величини повністю закривають клапан 8 на лінії ски дання газу в атмосферу і прикриваємо клапан 8 на лінії всасу в ЦНТ на 25%, підтримуючи в рівновазі осьові зусилля, викликані зміною частоти обертання ротора і витратою газу через робочі лопатки. Із збільшенням числа обертів ротора (таблиця) ступінчасте закривають клапан 8 на лінії всасу в ЦНТ 1. На кожному ступені пуску проводять контроль зсуву ротора і прослухування роботи ротора турбокомпресора. Таким чином, синхронізацією частоти обертання ротора турбокомпресора від ступеня відкриття клапанів на робочих лініях досягають надійної роботи лабіринтових ущільнень, економічності процесу - скорочує час пуску на 3-4 години, збільшує його продуктивність на 5-10%. Таблиця Частота обертання ротора, оберти/хв 300 4600 5000 5500 6000 6500 7000 Ступінь відкриття клапанів, в %. Клапан на скиданні Клапан на всасі 100 100 100 100 50 100 0 75 0 50 0 25 0 0 Фіг. 3 37863 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4