Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА)

Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/56740

Browse

Browsing Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА) by Author "Kapitanchuk, Kostiantyn"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Визначення ефективності роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції за даними її експлуатації
    (Національний авіаційний університет, 2021-04-02) Андріїшин, Михайло Петрович; Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Назар Михайлович; Andriyishyn, Мuhаilo; Kapitanchuk, Kostiantyn; Andriyishyn, Nazar; Капитанчук, Константин Иванович
    У статті вперше проведено аналіз ефективності роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції за даними її експлуатації на основі розгляду газодинамічних процесів, що відбуваються в робочому колесі нагнітача в процесі переміщення природного газу вздовж нього. За робочими параметрами приводу ГПА та нагнітача визначено граничні режими та можливість роботи багатоступене-вої компресорної станції газового родовища на пізній стадії його експлуатації при низьких пластових тисках, що дасть можливість провести комплекс заходів по підбору обладнання та вибору режимів роботи ГПА. Реалізація заходів дозволяє мінімізувати негативний вплив роботи ГПА на навколишнє середовище та оптимізу-вати матеріальні та грошові затрати на транспортування природного газу. На основі представленого алгоритму розроблено методику розрахунку ефективності роботи газоперекачувального обладнання другого ступеня компресорної станції, що перекачує газ власного видобутку з групи газових родовищ на пізній стадії їх експлуатації в магістральний газопровід. В якості апробації запропонованої методики розглянуто диспетчерські дані роботи другого ступеня компресорної станції в двох варіантах: робота з одним та двома ГПА. Результати розрахунку надано у відповідних таблицях. Зроблено висновок, що не зважаючи на те, що тиск на вході є порівняно невисокий, а проточна частина нагнітача семиступінчаста, робота сил тертя та робота теплових сил в робочому колесі нагнітача є порівняно незначними у порівнянні з адіабатною роботою, яка безпосередньо використову-ється для стиснення природного газу. Конструкція та геометричні розміри, кількість лопаток для кожного ступеня нагнітача, виходячи з умов експлуатації, підібрані вдало. Індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача дорівнює 71 %. Витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при цьому становить 17 м3. При роботі компресорної станції з двома ГПА продуктивність одного нагнітача зменшилася до 75 тис м3/год при середній продуктивності компресорної станції 150 тис м3/год. Степінь стиснення газу при цьому збільшився до ε =3,2, а показник політропи зменшився з 1,44 до 1,34. Робота сил тертя та робота теплових сил є ще меншою у порівнянні з адіабатною роботою, а індикаторний коефіцієнт корисної дії нагнітача збільшився до 85%. Отже, робота компресорної станції з двома ГПА є ефективнішою, ніж з одним. Однак витрата паливного газу приводу нагнітача для перекачки 1000 м3 при роботі компресорної станції з двома ГПА становить 23 м3 , а ефективна потужність на валу нагнітача — 3750 кВт, що значно менше номінального значення. Це свідчить про те, що ефективна робота паралельно двох нагнітачів неможлива за недостатньої продуктивності родовища природного газу. При цьому збільшується обсяг паливного газу, що призводить до збільшення викидів оксиду вуглецю в атмосферу. Тому для ефективної роботи компресорної станції в цілому, необхідно виконати реконструкцію першого ступеня з метою збільшення її продуктивності та підвищення величини робочого тиску на вході в нагнітачі другого ступеня компресорної станції.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Дослідження впливу газо-водневої суміші на газотермодинамічні параметри роботи газоперекачувального агрегату компресорної станції
    (Національний авіаційний університет, 2023-05-01) Капітанчук, Костянтин Іванович; Андріїшин, Михайло Петрович; Андріїшин, Назар Михайлович; Kapitanchuk, Kostiantyn; Andriyishyn, Мuhаilo; Andriyishyn, Nazar
    Розглянуто можливості реалізації вимог водневої стратегії ЄС (EU Hydrogen Strategy), яка передбачає широке використання водню як енергоносія для тих галузей, які не можна електрифікувати, і має за мету довести викиди вуглекислого газу промисловими об’єктами до нуля. Важливим елементом стратегії є розвиток проектів водневої енергетики в рамках підготовки до програми H2Ready, тобто впровадження комплексного підходу щодо можливості транспортування в газотранспортних та газопровідних мережах сумішей природного газу з воднем із вмістом останнього до 20%. Проведено розрахунки режимів роботи ГПА компресорної станції для різної концентрації водню газо-водневої суміші за двома незалежними методиками, що дозволило оцінити достовірність отриманих результатів та зробити відповідні висновки щодо можливості використання наявного обладнання компресорної станції для транспорту газо-водневої суміші магістральним газопроводом. Доведено, що збільшення концентрації водню в газо-водневій суміші призводить до зменшення її енергетичної цінності, але за рахунок зменшення відносної по повітрю густини суміші число Воббе практично не змінюється, тому газо-воднева суміш може бути замінником природного газу. Показано, що збільшення концентрації водню в газо-водневій суміші при її транспортуванні магістральним трубопроводом призводить до збільшення частоти обертання ротора нагнітача, що призводить до необхідності збільшення потужності приводу ГПА компресорної станції,. Отже, є необхідним проведення реконструкції компресорної станції, а саме заміна приводу з більшою потужністю або зміни конструкції проточної частини нагнітача. Зроблено висновок, що використання наявної інфраструктури ГТС України для транспортування газо-водневої суміші можливо при концентраціях водню до 4%.