Дипломный проект - Ремонт и усовершенствование конструкции кольцевых клапанов цилиндра газомотокомпрессора ГКН-10 с целью повышения его эксплуатационной надежности

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Функциональное назначение и область применения газомотокомпрессора
1.2 Особенности и условия эксплуатации газомотокомпрессоров
1.3 Анализ параметров и технических характеристик газомотокомпрессоров отечественного и зарубежного производства
1.4 Конструктивное исполнение газомотокомпрессора типа 10ГК
1.5 Показатели надежности газомотокомпрессоров и причины их отказов
1.6 Выбор базовой модели газомотокомпрессора и его техническая характеристика
1.7 Устройство газомотокомпрессора 10ГКН 1/25-55
1.8 Рекомендации по повышению эксплуатационной надежности 10ГКН
1.8.1 Патентные исследования по задаче проекта
1.8.2 Эскизная компоновка клапана газомотокомпрессора
1.9 Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт газомотокомпрессоров
1.9.1 Монтаж газомотокомпрессора
1.9.2 Эксплуатация газомотокомпрессоров
1.9.3 Рекомендации по ремонту газомотокомпрессоров
1.10 Расчет основных параметров газомотокомпрессора 10ГКН
1.11 Прочностные расчеты
1.11.1 Расчет на прочность цилиндра
1.11.2 Расчет клапана
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
2.1 Аннотация мероприятия
2.2 Обоснование базы сравнения
2.3 Определение капитальных затрат на модернизацию
2.4 Расчёт изменяющихся эксплуатационных затрат от модернизации газомотокомпрессора
2.5 Расчет экономического эффекта от модернизации газомотокомпрессора
2.6 Показатели коммерческой эффективности проекта
3 ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
3.1 Опасные и вредные факторы при работе газомотокомпрессора
3.2 Общие требования охраны труда и промышленной безопасности
4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
5 ПРОТИВОПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

В качестве примера основное внимание уделяется газомотокомпрессору 10ГК завода «Двигатель революции», так как эта мощная машина наиболее широко распространена в нефтяной и газовой промышленности, а основные механизмы и системы других газомотокомпрессоров совпадают с механизмами и системами машины 10ГК или отличаются от них несущественно.

Газомотокомпрессор типа 10 ГК состоит из двухтактного га¬зового двигателя с V-образным расположением цилиндров и двойного действия поршневого компрессора с цилиндрами, рас¬положенными горизонтально.
Двигатель и компрессор имеют общую фундаментную раму и коленчатый вал.
Автоматизация газомотокомпрессоров позволяет применять системы централизованного управления, направленные па облегчение обслуживания ГМК, повышение его моторесурса и улучшение условий работы обслужива-ющего персонала.
Облегчение обслуживания достигается за счет:
 автоматизации операций пуска загрузки и остановок ГМК;
 автоматизации контроля, защиты и управления ГМК допускающей эксплуатацию агрегата без постоянного присутст¬вия обслуживающего персонала.
Повышение моторесурса достигается за счет:
 обильной смазки трущихся поверхностей горячим маслом перед пуском;
 поддержания постоянной температуры масла па входе в ГМК, во время работы при помощи системы автоматического регулирования темпе-ратуры масла;
 расширенной по параметрам системы сигнализации и защиты ГМК, которая исключает возможность работы агрегата на аварийных режимах.
На верхних плоскостях фундаментной рамы под углом 603 в два ряда установлены десять цилиндров двигателя. К верти¬кальной боковой стенке рамы крепятся пять продувочных насосов, на которые навешиваются ком-прессорные цилиндры.
В развале между цилиндрами проходит выпускной коллек¬тор, на котором закреплен отводящий водяной коллектор.
Турбокомпрессоры (по одному на каждый ряд цилиндров) установлены на торце фундаментной рамы со стороны маховика.
Водоприемный коллектор, по которому подводится к цилиндрам двигателя охлаждающая вода, проходитт под выпускным коллектором.
Коленчатый вал вращается в десяти рамовых подшипниках. Шатуны двигателя – прицепные, соединены с кривошипной го¬ловкой главного (ком-прессорного) шатуна. Вторая головка гланого шатуна пальцем соединяется с крейцкопфом, в кото¬рый ввертывается шток поршня компрессорного цилиндра и крепится поршень продувочного насоса. Поршни двигателя охлаждаются маслом.
На переднем торце (противоположном маховику) установлен привод вспомогательных механизмов (регулятора числа оборотов, датчика — генераторов, лубрикаторов, тахометра), привод к которому осуществляется от шестерни коленчатого вала, одновременно находящейся в зацеплении и с шестерней масляного насоса.
На переднем торце находятся приборы неотключаемой за¬щиты, масля-ный насос, фильтры тонкой очистки масла и приборы контроля.
Топливный газ в цилиндры двигателя поступает под давлением. Через газовпускные клапаны, расположенные на крышках цилиндров. Открытие клапанов осуществляется с помощью штанг и рычагов от кулачков, закреп-ленных на коленчатом валу. Регулировка количества газа, поступающего в двигатель, автоматическая с помощью регулятора числа оборотов, соединенного тягами с газорегулирующим клапаном. Распределение нагрузки по цилиндрам регулируется клапанами ручной регули¬ровки, установленными на газовпускных клапанах.
ГМК имеет расширенную по параметру защиту (кроме системы неотключаемой защиты по оборотам коленчатого вала, давлению масла на входе в ГМК и температуре воды на выходе из ГМК), имеет систему автоматиче-ского регулирования температуры (САРТ) масла на входе в ГМК, имеет систему подогрева масла, которая, при наличии протока воды «горячего цикла» через силовые цилиндры, обеспечивает поддержание ГМК в режиме «горячий резерв».
Со стороны переднего торца ГМК установлены;
 датчик оборотов пневматический и датчик-реле уровня масла;
 кран топливного газа с пневмоприводом;
 главный пусковой клапан;
 стойка с ТКД-50М;
 клапан долива масла в раму ГМК;
 клапан на линии подвода воды «горячего цикла» в маслоподогреватель;
 реле давления масла с рукояткой для ручного управления зажиганием;
 выключатель зажигания, который является исполнитель¬ным механизмом системы автоматики.
Клапан обратный, двухдюймовый, муфтовый расположен на трубопроводе масла от вспомогательного масляного насоса.
Терморегулятор масла располагается па трубопроводе масла после фильтра грубой очистки. Чувствительный элемент терморегулятора должен быть ус¬тановлен на трубопроводе, подводящем масло в газомотокомпрессор.

Техническая характеристика:
1. Мощность, кВт - 1104
2. Частота вращения, об/мин - 300
3. Подача, м /сут - 856000
4. Давление на входе, МПа - 2,5
5. Давление на выходе, МПа - 5,5
6. Число ступеней - 1