ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5
105
УДК 621.438:621.51
DOI: 10.18698/0236-3941-2017-5-105-121
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНОГО
АГРЕГАТА В СИСТЕМЕ ТОПЛИВНОГО ГАЗА КОМПРЕССОРНОГО ЦЕХА
В.А. Седунин
lerr@bk.ruА.С. Шемякинский
andreyman27@gmail.comУральский федеральный университет имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Выполнен расчет проточной части турбодетандера в
составе детандер-генераторной установки для систем
подготовки топливного газа газотурбинной установки
на компрессорных станциях. Проведены профилиро-
вание лопаточного аппарата, расчетно-эксперимен-
тальное исследование в программном комплексе
ANSYS CFX и анализ полученных результатов. На
основе анализа литературных источников спроекти-
рованы технологическая схема подготовки топливного
газа с узлом детандер-генераторного агрегата и трех-
мерная модель установки, включающая в себя все
основные узлы агрегата
Детандер-генераторный агрегат,
турбодетандер, расчетное исследо-
вание, метод конечных элементов,
профилирование пера лопатки
Поступила в редакцию 22.06.2016
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
На компрессорных станциях в качестве привода нагнетателя природного газа
используются газотурбинные установки (ГТУ), топливом для которых является
транспортируемый природный газ. Давление газа в магистральных газопрово-
дах достигает 75 кг/см
2
и более. Перед подачей газа в камеру сгорания ГТУ
необходимо снизить давление топливного газа до 10…35 кг/см
2
в зависимости
от требований ГТУ. Редуцирование давления проводится в блоках подготовки
топливного газа (БПТГ), представляющих собой комплектные установки, рабо-
тающие по принципу дросселирования.
В процессе дросселирования энтальпия природного газа остается постоян-
ной, а изменяется лишь потенциал энергии потока газа, связанный с его высо-
ким по отношению к окружающей среде давлением. Этот потенциал характери-
зует возможность преобразования энергии газового потока в механическую
энергию в каком-либо устройстве.
Альтернативой дросселированию является применение детандер-генератор-
ных агрегатов (ДГА). Основные части ДГА — детандер и электрогенератор. Суще-
ствуют два типа таких агрегатов, отличающихся по принципу действия, — объем-
ные и кинетические. К машинам объемного действия относятся поршневые
детандеры. Расширительные машины кинетического действия называются турбо-
детандерами или газовыми расширительными турбинами.
Применение ДГА на компрессорных станциях является перспективным на-
правлением для увеличения экономической эффективности предприятий. Потреб-