Моделирование влияния неравномерного распределения отложений в проточной части нагнетателя на прецессию его ротора

Об авторах:

Степанов Михаил Сергеевич, старший преподаватель, кафедра газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Институт нефти, газа и энергетики, Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия; m.s.stepanov@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0513-2681

Бунякин Алексей Вадимович, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра математических и компьютерных методов, Факультет математики и компьютерных наук, Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия; alex.bunyakin@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-1849-1667

Гилаев Гани Гайсинович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой нефтегазового дела имени профессора Г. Т. Вартумяна, директор Института нефти, газа и энергетики, Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия; gggilaev@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-9461-1512

Дунаев Владислав Игоревич, доктор физико-математических наук, профессор, кафедра газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Институт нефти, газа и энергетики, Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия; dunayev1964@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-4166-6808

Аннотация:

В работе рассмотрена динамическая модель прецессии вала центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата с двумя ступенями сжатия и подшипниками скольжения. Прецессия характеризуется траекторией плавания вала на одном из опорных подшипниковых узлов или на двух узлах синхронно. Проведена приближенная оценка силы дисбаланса, возникающей вследствие неравномерности отложений на двух ступенях сжатия (двух рабочих колесах нагнетателя природного газа). Рассчитанные характеристики соотнесены с данными измерений на газоперекачивающем агрегате в процессе его эксплуатации. В работе получено аналитическое выражение для оценки силы, обуславливающей прецессию вала и создающей его дисбаланс. Результаты исследования могут быть использованы для диагностики наличия отложений на рабочих колесах нагнетателя.

Список литературы:

Байков И. Р., Смородов Е. А., Смородова О. В. 1999. Генерация сверхнизких частот при работе газоперекачивающих агрегатов и их влияние на спектр вибрации // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 4. С. 62–67.

Воробьева С. В., Смирнова В. О. 2007. Машины, агрегаты и процессы для предотвращения, перехвата, концентрирования и удаления отложений на контактных поверхностях // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 3 (63). С. 58–65.

Гадяка В. Г., Лазаренко А. Д., Марцинковский В. С., Юрко В. И. 2017. Сравнительная оценка применения магнитных подшипников и подшипников скольжения в центробежных компрессорах // Компрессорная техника и пневматика. № 6. С. 39–44.

Герике Б. Л. 2006. Диагностика технического состояния энергомеханического оборудования на основе анализа прецессии ротора // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. № 1. С. 40–44.

Голубев Ю. Ф. 2000. Основы теоретической механики: учеб. М.: Московский гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. 719 с.

Дадонов Д. Д. 2021. Исследование и совершенствование метода очистки проточных частей ГТД // Аллея науки. Том 1. № 11 (62). С. 116–122.

Егоров А. Г., Шарафеев Р. Ф., Сагбиев И. Р. 2021. Применение инновационного метода очистки сменной проточной части центробежного компрессора ГПА без остановки на ремонт // Компрессорная техника и пневматика. № 4. С. 41–44.

Ефимов В. В., Халиулин Д. В., Халиулина Л. Э. 2018. Осложнение очистки промысловой продукции сеноманской залежи Ямбургского месторождения на завершающей стадии разработки // Наука и образование сегодня. № 12 (35). С. 17–21.

Журавлев В. Ф. 2001. Основы теоретической механики. 2-е изд., испр., перераб. М.: Наука. 320 с.

Кунина П. С., Величко Е. И., Степанов М. С., Бунякин А. В., Музыкантова А. В., Кесова Е. Ф., Шиян С. И. 2018. Влияние отложений на лопатках на работу нагнетателя газоперекачивающего агрегата // Нефть. Газ. Новации. № 5. С. 55–57.

Лурье А. И. 1961. Аналитическая механика. М.: Физматгиз. 824 с.

Манькина Н. Н., Овечкина О. В., Загретдинов И. Ш. 2005. Опыт применения парокислородной очистки, пассивации и консервации проточных частей паровых турбин // Теплоэнергетика. № 2. С. 47–52.

Мормуль Р. В., Павлов Д. А., Сальников А. Ф. 2018. Вибродиагностика и структурный анализ исследования нелинейных динамических процессов роторных турбомашин с магнитным подвесом // Дефектоскопия. № 7. С. 37–44. https://doi.org/10.1134/S0130308218070059

Перевощиков С. И. 2020. Анализ методик параметрической диагностики технического состояния центробежных нагнетателей природного газа // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 6 (144). С. 99–106. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2020-6-99-106

Поздеева А. М., Петроченков А. Б. 2020. Методы технической диагностики центробежного нагнетателя на газоперекачивающем агрегате // Энергетика. Инновационные направления в энергетике. CALS-технологии в энергетике. Том 1. С. 40–49.

Саляхов Р. Х., Футин В. А. 2020. Балансировка ротора осевого компрессора и турбины высокого давления стационарной газотурбинной установки в условиях компрессорной станции // Компрессорная техника и пневматика. № 2. С. 31–33.

Стуликов Д. А., Ефимов В. В. 2017. Совершенствование технологического процесса подготовки газа // Научный форум. Сибирь. Том 3. № 1. С. 12–13.

Тарг С. М. 2010. Краткий курс теоретической механики: учеб. для студ. техн. вузов. Изд. 20-е, стер. М.: Высшая школа. 416 с.

Трусделл К. 1975. Первоначальный курс рациональной механики сплошных сред / пер. с англ. Р. В. Гольдштейна, В. М. Ентова; под ред. П. А. Жилина, А. И. Лурье. М.: Мир. 592 с.

Уиттекер Э. Т. 2004. Аналитическая динамика / пер. с англ. И. Г. Малкина. Изд. 2-е, испр. М.: УРСС. 500 с.

Якимов Д. Е., Хуснутдинов И. Ф., Футин В. А. 2019. Доводка центробежного нагнетателя 7ГЦ2-660/56-76 УХЛ 3.1 газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-25НК.Р.С мощностью 25 МВт // Компрессорная техника и пневматика. № 2. С. 38–41.