Способы защиты от помпажа

Надежные регулирующие антипомпажные клапаны быстрого действия

Добываемый в Алжире газ поступает на марокканскую границу под относительно низким давлением, прежде чем отправиться дальше в Испанию и в другие европейские страны. Для повышения давления газа используются компрессорные станции. Каждый компрессор оборудован антипомпажным регулирующим клапаном, который предотвращает повреждение компрессора вследствие помпажа.

Иногда поток газа в компрессоре снижается настолько, что его сжатие становится физически невозможным. Такие условия принято называть помпажем. Чтобы избежать этого на газопроводах устанавливаются особые системы контроля. Контрольный клапан, который служит для защиты компрессора, называется антипомпажным регулирующим клапаном. При нормальной работе компрессора регулирующий клапан закрыт, но, как только возникает опасность помпажа, он немедленно открывается, соединяя входное и выходное отверстия компрессора.

Антипомпажный и рециркуляционный регулирующий клапанТот же контрольный клапан может использоваться для рециркуляции во время запуска компрессора. Клапан открывается всякий раз, когда возникает необходимость рециркуляции потока. В случае открытия регулирующего клапана считается, что рассеянная им энергия равна расчетной мощности компрессора. В данном случае она составляет 16 мегаватт. Регулирующие клапаны устанавливаются на открытом воздухе, поэтому максимально допустимый уровень шума составляет 85 дБА.

Чтобы предотвратить повреждение компрессора компания Mokveld поставила заказчику высоконадежные быстродействующие контрольные клапаны. Оснащение контрольного клапана сконструировано таким образом, что в чрезвычайной ситуации он открывается менее чем за две секунды. Та же аппаратура способна плавно и точно на той же скорости зафиксировать положение регулирующего клапана в процессе рециркуляции, запуска или предотвращения помпажа.

Конструкция, гарантирующая равновесное давлениеКонтрольные клапаны Mokveld отличаются высокой точностью и позволяют избежать перерегулирования. Кроме того, они срабатывают так быстро, что не допускают помпажа компрессора. Конструкция регулирующего клапана осевого типа Mokveld, обеспечивающая равновесие давлений, делает клапан нечувствительным к резким перепадам давления и потока среды. Сертификат SIL3 подтверждает, что осевые клапаны Mokveld, регулирующие поток среды, надежно защищают компрессор.

Регулирующие клапаны – важнейший элемент схемы управления газодобычей. Сбои или остановки в работе регулирующих клапанов могут иметь серьезные последствия для работы всей установки, а также для окружающей среды и ваших производственных показателей. Использование регулирующих клапанов осевого типа Mokveld, на безупречную работу которых можно положиться, поможет сократить производственные простои и расходы на дорогостоящее обслуживание. Поставляемые нами контрольные клапаны осевого типа – результат эволюции оборудования, разрабатываемого нашей компанией на протяжении вот уже шестидесяти лет.

Страна: Марокко
Область промышленного применения: транспорт
Назначение: компрессорная станция
Размер и класс давления: 12″ ASME 600

Действия оперативного персонала при возникновении помпажа нагнетателя

6.1. Если в силу каких — либо причин автоматическая система защиты не сработала, а персонал определил наличие помпажа, то необходимо немедленно открыть АПК и вывести ГПА на «кольцо».

6.2. Если открытие АПК не привело к прекращению помпажного режима работы (например в следствии обмерзания защитной решетки или самопроизвольной перестановки кранов), то ГПА следует аварийно остановить.

6.3. После открытия АПК «Mokveld» в следствии срабатывания антипомпажной защиты ССС закрытие АПК без выявления и устранения причин возникновения помпажа запрещено.

6.4. Производить запуск ГПА после АО по причине «помпаж нагнетателя» без выявления и устранения причин АО запрещено.

Фрагмент технической учебы для машинистов ТК, работающих на ГПА-Ц-16

Зачем нужен антипомпажный клапан?

Принцип работы антипомпажного клапана основан на использовании специального механизма, который позволяет жидкости или газу перемещаться только в одном направлении. Когда давление в системе превышает установленную норму, клапан открывается и позволяет жидкости или газу выйти или пройти в обратном направлении. Это позволяет предотвратить повышение давления и снизить риск возникновения аварийных ситуаций.

Преимущества использования антипомпажного клапана включают:

1.	Повышение безопасности системы. Антипомпажный клапан предотвращает обратный поток жидкости или газа, что защищает систему от повреждений и аварийных ситуаций.
2.	Предотвращение потери энергии. Антипомпажный клапан помогает поддерживать оптимальное давление и уровень потока в системе, что позволяет избежать излишних затрат энергии на работу системы.
3.	Увеличение срока службы системы. Благодаря предотвращению обратного потока и аварийных ситуаций, антипомпажный клапан способствует увеличению срока службы системы.
4.	Улучшение качества работы системы. Антипомпажный клапан позволяет поддерживать стабильное давление и уровень потока в системе, что влияет на эффективность работы системы и качество предоставляемых услуг.
5.	Снижение затрат на обслуживание. Использование антипомпажного клапана позволяет снизить риск повреждений системы и аварийных ситуаций, что влечет за собой снижение затрат на обслуживание и ремонт.

В заключение, антипомпажный клапан имеет существенную роль в обеспечении безопасности, надежности и эффективности работы систем водоснабжения, вентиляции и кондиционирования. Его использование позволяет предотвратить обратный поток жидкости или газа, снизить риск повреждений и аварийных ситуаций, а также обеспечить стабильное давление и уровень потока в системе.

Блок регулирования ГПА

Блок регулирования ГПА (БР ГПА) разработки НПК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА» представляет собой отдельное функционально законченное устройство (рис. 4), которое обменивается данными с САУ ГПА (поставки другого разработчика) по каналу Modbus RTU и по физическим линиям (рис. 5).

Для отображения работы системы регулирования и обеспечения возможности задания уставок производится обмен данными с АРМ оператора ГПА по Ethernet-каналу с использованием протокола Modbus TCP. При согласовании протоколов обмена данными БР ГПА может работать с любым типом современной САУ ГПА. Программное обеспечение БР является достаточно гибким и может быть легко адаптировано под различные типы ГПА.

Типичным объектом управления БР является ГПА типа ГТК-10-4 (рис. 6). Агрегаты этого типа морально и физически устарели, тем не менее, они составляют большую часть парка ГПА ОАО «Газпром». Полная замена таких агрегатов требует чрезвычайно больших вложений и нецелесообразна. Поэтому повсеместно проводится их модернизация с заменой проточной части турбогруппы, заменой топливной аппаратуры, реконструкцией рекуператоров и камер сгорания и т.д

Важной частью модернизации является замена автоматики. В настоящее время типовым вариантом автоматики для этого типа ГПА является релейная система А 705, дополненная системой топливного и антипомпажного регулирования Series 3+ или Series 4 фирмы Compressor Controls Corporation

В качестве топливного регулирующего клапана используется клапан Amot, на полнонапорных нагнетателях в качестве антипомпажного клапана установлен клапан фирмы Mokveld Valves bv.

Релейная автоматика отличается низкой надёжностью и примитивным отображением информации, в результате происходят ложные остановы и невыполненные пуски по вине автоматики. Также затруднён анализ аварийных остановов по отказам основного оборудования, так как средства архивирования информации вообще отсутствуют. Запасные части для устаревших САУ не выпускаются.

Системы регулирования Series 4 работают хорошо, но есть проблема ремонтов и отсутствия технической поддержки устаревшего оборудования. Всё это приводит к тому, что при модернизации ГПА целесообразна полная замена автоматики вместе с системой регулирования.

БР ГПА разработки НПК «ЛЕНПРОМАВТОМАТИКА» отличается следующими характеристиками:

выполняется регулирование частоты вращения силовой турбины, турбины газогенератора или температуры продуктов сгорания по выбору оператора, причём обеспечивается точность регулирования по частоте вращения силовой турбины 3-5 об/мин, изменение по командам оператора с темпом 10 (об/мин)/с;
осуществляется аварийная защита по частоте вращения турбин, температуре продуктов сгорания, давлению топливного газа, помпажу нагнетателя;
обеспечено ограничительное регулирование частот вращения турбин, температуры продуктов сгорания, давления за компрессором двигателя;
пуск ГПА производится с плавным ограничением скорости роста температуры продуктов сгорания (рис. 7);
нормальный останов ГПА выполняется с постепенным снижением частоты вращения для охлаждения двигателя;
алгоритмы отказоустойчивого управления обеспечивают безаварийную работу при отказах датчиков;
антипомпажное регулирование нагнетателя обеспечивает ограничение расстояния до границы помпажа, давления на выходе нагнетателя, степени сжатия нагнетателя;
автоматизировано проведение помпажного тестирования и обеспечена антипомпажная защита путём распознавания срыва потока в нагнетателе;
выполняется регулирование таких параметров технологического процесса, как производительность нагнетателя, давление на выходе нагнетателя, степень сжатия нагнетателя;
в контроллере хранится аварийный «быстрый» архив с частотой дискретизации 25 мс и передаётся на АРМ оператора ГПА для отображения и архивирования в базе данных.

Основу аппаратной части БР составляют IBM PC совместимые контроллеры фирмы FASTWEL. Контроллеры дублированы и реализуют схему «горячего» резервирования.

В контроллере используется операционная система реального времени QNX. Прикладное программное обеспечение – собственная разработка фирмы-изготовителя.

Характеристики систем механического наддува

Объемный компрессор

Объемные компрессоры в виде поршневого воздушного насоса или ротационной воздуходувки, приводимые от коленчатого вала, встречаются в старых двигателях низкого уровня форсировки. Особенностью объемного компрессора является практически постоянная производительность при различных уровнях давления P_к/P_o = f(G_s), развиваемого компрессором и постоянной частоте вращения. Поэтому при увеличении противодавления на нагнетании (при переходе на гидравлическую характеристику P_s/P_o = f(G_s) повышенного противодавления, данную на рис. 3 пунктиром) давление наддува P_s повышается при незначительном снижении расхода воздуха.

Рис. 3 Совмещение характеристик объемного компрессора (Р_к/P) и гидравлической характеристики дизеля (Р_s/P)

Таким образом, воздухоснабжение дизеля с объемным компрессором (поршневым или ротационным) мало чувствительно к изменению сопротивления тракта. Однако с увеличением сопротивления газовоздушного тракта растет давление наддува P_s, что приводит к увеличению давления сжатия P_c, максимального давления в цилиндре P_z, увеличению механической напряженности двигателя. При этом растет мощность на привод нагнетателя, снижается механический КПД, повышается удельный эффективный расход топлива.

У дизеля с объемным компрессором не возникает проблем воздухоснабжения на всех режимах эксплуатации. Необходимо лишь согласовать характеристику дизеля и компрессора для точки номинального режима. При снижении нагрузки такой двигатель работает аналогично дизелю без наддува — избыток воздуха на сгорание увеличивается при снижении среднего эффективного давления при работе как по нагрузочной, так и по винтовой характеристикам.

Центробежный компрессор

В отличие от объемного компрессора, в центробежном компрессоре при постоянной частоте вращения характеристики P_к/P_о = ƒ(G_s) идут более полого (рис. 4). При увеличении противодавления на нагнетании при постоянной частоте вращения производительность компрессора падает, а давление нагнетания P_к растет до некоторого предела. Дальнейшее увеличение противодавления приводит к срыву потока, прерывистой (помпажной) работе компрессора, снижению напора и расхода воздуха, колебанию давления на всасывании и нагнетании, сильному шуму.

Рис. 4 Совмещение характеристик центробежного компрессора (P_к/P) с гидравлической характеристикой (P_s/P)

Линия, проходящая через точки максимума кривых P_к/P_о = ƒ (G_s) при постоянной частоте вращения компрессора (n₁, n₂, n₃ и т. д.), называется границей помпажа. Она определяет режимы, при которых устойчивая работа компрессора становится невозможной из-за срыва потока и обратного хода воздуха на лопатках диффузора, рабочего колеса и направляющего аппарата компрессора. Физически явление помпажа при снижении производительности и увеличении противодавления а нагнетании и снижении производительности всегда обуславливается уменьшением угла набегания потока β в лопаточном диффузоре и в рабочем колесе компрессора и возникающими при этом срывами потока воздуха.

Если центробежный компрессор навешанного на двигатель (имеет механический привод коленчатого вала), то его объемная производительность изменяется пропорционально частоте вращения, а давление нагнетания – пропорционально квадрату частоты вращения. Поскольку плотность пропорциональна давлению воздуха, следовательно, плотность также изменяется пропорционально квадрату частоты вращения. Массовый расход воздуха через компрессор пропорционален произведению объемной производительности и напора. Поэтому для центробежного компрессора массовый расход воздуха изменяется пропорционально кубу частоты вращения коленчатого вала.

Кубичная взаимосвязь между массовым расходом воздуха и частотой вращения объясняет невозможность реализации механического наддува с центробежным компрессором в главных двигателях, работающих на винт фиксированного шага. При таком компрессоре работа двигателя будет обеспечена лишь в одной точке. При снижении частоты вращения расход воздуха будет убывать в большей степени, чем снижается цикловая подача топлива (соответственно пропорционально n3 и n2). Поэтому механический наддув с центробежным компрессором может быть применен лишь в двигателях, работающих по нагрузочной характеристике.

Перспективы развития технологии и новые тренды

В последние годы технология антипомпажных клапанов набирает все большую популярность в различных областях промышленности. Это связано с рядом преимуществ, которые предлагает данное устройство. Однако, развитие технологии не стоит на месте, и мы можем ожидать еще большего прорыва в ближайшем будущем.

Одним из главных трендов, который наблюдается в развитии антипомпажных клапанов, является улучшение их эффективности и надежности. Разработчики стремятся сделать клапаны более точными и способными обеспечивать стабильную работу в самых сложных условиях. Это позволяет улучшить производительность систем, в которых они применяются, и снизить вероятность аварийных ситуаций.

Другой интересующий тренд — это развитие «умных» антипомпажных клапанов. С помощью сенсоров и системы управления, такие клапаны могут самостоятельно анализировать данные о рабочих параметрах системы и принимать соответствующие решения. Например, они могут регулировать свое поведение в зависимости от изменения давления или температуры. Это позволяет оптимизировать работу системы и снизить энергопотребление.

Также стоит отметить, что антипомпажные клапаны находят применение во все большем количестве отраслей. Например, их используют в нефтегазовой промышленности для предотвращения попадания газа в насосы, что может привести к их повреждению. Также они нашли применение в системах водоснабжения, пищевой промышленности и других сферах, где важна безопасность и надежность работы оборудования.

В целом, перспективы развития технологии антипомпажных клапанов выглядят очень многообещающе. Улучшение их характеристик, внедрение новых инновационных решений и расширение их применения приведут к еще большей эффективности систем, где используются эти устройства. Таким образом, антипомпажные клапаны будут играть все более важную роль в обеспечении безопасности и надежности работы различных технических систем.

Снижение риска аварий и аварийных ситуаций

Основная функция антипомпажного клапана заключается в предотвращении обратного потока жидкости в системе, что помогает избежать возникновения вредных и опасных последствий. Клапан обеспечивает надежное удержание рабочего давления жидкости, предотвращая его повышение до критических значений.

Преимущество использования антипомпажного клапана состоит в том, что он надежно защищает оборудование от возможности поломки, которая может возникнуть в результате перегрузки или удара жидкости в системе. Данный клапан также помогает предотвратить обратный поток и повреждение системы из-за скачков и пульсаций давления.

Благодаря антипомпажному клапану возможность возникновения аварийных ситуаций, таких как повышение давления до предельных значений или разрушение оборудования, существенно снижается. Это способствует повышению безопасности работников и эффективной работы системы в целом.

Кроме того, антипомпажные клапаны можно использовать в различных отраслях промышленности: в нефтегазовой, химической, пищевой и других сферах, где требуется надежная защита оборудования и снижение риска возникновения аварий.

Общие сведения о помпаже нагнетателя

1.1. Определение. Помпажом называют резкие колебания давления в системе «нагнетатель-сеть». При помпаже расход и потребляемая мощность могут изменяться от нуля до номинала, возможен периодический выброс газа из напорной полости на всас нагнетателя.

1.2. Процесс возникновения. При штатной работе нагнетателя поток газа имеет определённый расчётный угол атаки (i) на рабочие лопатки (рис. 1.1.). При таком угле входа потока в рабочее колесо обтекание лопаток нагнетателя происходит плавно, без завихрений.

Рис. 1.1.

Угол входа потока (i) зависит прежде всего от расхода газа через нагнетатель. При снижении расхода этот угол увеличивается, при увеличении расхода уменьшается. В случае снижения расхода газа через нагнетатель до значения примерно 60% от расчётного, угол атаки (i) увеличится до критического значения и произойдёт так называемый срыв потока с рабочей лопатки (рис.1.2.).

Рис 1.2.

В результате этого срыва резко снизится эффективность работы ступени нагнетателя, т. е. упадёт степень сжатия. Давление, создаваемое нагнетателем в напорной полости будет намного меньше чем в напорном коллекторе (за краном №?2) и газ с более высоким давлением из напорной полости устремится на всас нагнетателя. Т.е. возникнет обратное течение газа в проточной части нагнетателя. Установленный перед краном №?2 обратный клапан закрывается, отсекая напорный коллектор от полости нагнетателя, давление на выходе нагнетателя падает до значения меньшего, чем создаваемое нагнетателем, и нагнетатель возобновляет подачу газа в прямом направлении до расхода, при котором возникает обратное течение, а затем процесс повторяется. При помпаже обратный клапан на линии крана №?2 служит для предотвращения перетока газа из напорного коллектора на всас нагнетателя.

Возможные последствия

Вибрация, возникающая при помпаже, способна разрушить двигатель. Кроме того, при возникновении помпажа в двигателе стремительно поднимается температура, на сотни градусов в секунду, поэтому, если не принимаются срочные меры, может произойти возгорание двигателя.

Очень опасно возникновение помпажа на земле, во время разбега самолёта перед взлётом.

Бывают ситуации, когда скорость ещё недостаточна для отрыва, но уже слишком велика, чтобы самолёт успел остановиться в пределах полосы. Катастрофа в этом случае практически неизбежна.

ТРЭМ Инновации | Антипомпажные клапаны

Клапаны предназначены для регулирования характеристик потока с сверхвысокой скоростью и точностью. Особенностями данного вида арматуры является сочетание времени срабатывания регулирующего элемента до 2 секунд, мгновенного реагирования на команды управления, высокой точности позиционирования до 0,5% и минимальных автоколебаний

Данные параметры имеют особую важность при использовании клапанов в качестве защитной арматуры насосной и компрессорной техники, где происходит непрерывное отслеживание и корректировка динамических характеристик с целью обеспечения номинальной работы предотвращения выхода на «зарежимные» показатели

Клапан обеспечивает полную герметичность затвора в закрытом положении, в том числе при двустороннем направлении потока среды, за счет применения специальной комбинации запирающих уплотнений. Шток клапана разгружен по давлению рабочей среды, что позволяет производить точную регулировку с приложением минимальных усилий.

В варианте исполнения с электроприводом клапан имеет ряд настраиваемых параметров, позволяющих адаптировать его для работы в конкретном технологическом процессе, в том числе в режиме автономного поддержания заданных параметров регулируемого потока. Также может быть настроен алгоритм работы в аварийной ситуации при обрыве коммутирующих линий – клапан может автономно принять любое предварительно заданное положение.

В варианте исполнения с пневмоприводом конструктивное исполнение обеспечивает принудительное перемещение регулирующего элемента в одно из крайних положений за минимальное время, либо его полную остановку.

Клапаны спроектированы для работы с тяжелыми кондициями рабочих сред с высокой долей механических и химических примесей, в широком температурном диапазоне.

быстродействие до 2 секунд
плавность и точность регулирования
безопасное положение в случае аварии
высокая пропускная способность при минимальном диаметре
шток разгружен по давлению рабочей среды
двусторонняя герметичность

Номинальный диаметр DN, мм

50; 80; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500

Номинальное давление PN, бар

25; 40; 63; 100; 160; 200; 250

Присоединение к трубопроводу

Фланцевое по API-6D, ГОСТ 33259, ГОСТ 28759

Строительная длина

API-6D, СТО Газпром 2-4. 1-1114-2017

Материал корпуса

углеродистая сталь; нержавеющая сталь

Рабочая среда

Газообразные и жидкие среды, в том числе агрессивные и содержащие твердые включения. За исключением особо вязких и кристаллизующихся сред

Температура рабочей среды, °С

-60…+150

Условная пропускная способность, м3/ч

0,1 — 5000

Характеристика регулирования

Линейная, Равнопроцентная, Специальная

Диапазон регулирования

Не менее 7 для линейной харкетристики; Не менее 16 для равнопроцентной харкетристики

Класс герметичности по ГОСТ 9544

А; B; III; IV

Тип отсечки потока

Односторонняя; Двухсторонняя

Климатическое исполнение ГОСТ 15150

У1; ХЛ1; УХЛ1

Сейсмичность районов эксплуатации ГОСТ 30546

До 9 баллов по шкале MSK-64

Тип управления

Пневмопривод, Электропривод, Ручной привод

Время срабатывания

менее 2 секунд

Управление и индикация

4-20 мА; RS-485

Безопасное положение

Нормально открыт / Нормально закрыт / Фиксированное

Уровень взрывозащиты

1ExdIIBT4

Опросный лист

Предупреждение

Чтобы не допустить помпажа, в современных двигателях предусмотрено несколько, обычно три, независимых валов турбины. Поэтому при выходе одного вала из строя, остальные в состоянии обеспечить устойчивую работу двигателя. Компрессоры также имеют конструктивные особенности, позволяющие контролировать направление и давление создаваемого потока.

Антипомпажная автоматика без участия экипажа предотвращает возникновение помпажа, выявляя с помощью датчиков, установленных на всём протяжении воздушного тракта, помпажные явления и мгновенно реагируя изменением подачи топлива и настроек компрессора.

Зачем нужен антипомпажный клапан

В ситуациях, когда присутствует повышенное давление воды в системе, например, из-за отключения или поломки насоса, может произойти ситуация, называемая «помпажем». Помпаж вызывает резкий удар давления, который может привести к разрыву водопровода, повреждению оборудования и даже проникновению воды в помещение.

Именно здесь и вступает в действие антипомпажный клапан. Он регулирует давление в системе, предотвращая резкие перепады и удары, источником которых служит работающий насос.

Антипомпажный клапан оснащен специальным механизмом, который автоматически реагирует на изменения давления и позволяет контролировать его уровень. Когда давление в системе превышает установленные значения, клапан открывается, выпуская избыточную воду и снижая давление в системе.

Таким образом, антипомпажный клапан обеспечивает безопасность водоснабжения и защищает систему от повреждений, связанных с перепадами давления. Он является незаменимым элементом водосточной системы и гарантирует бесперебойную работу системы водоснабжения в любых условиях.

Важно помнить, что антипомпажный клапан требует регулярной проверки и обслуживания для поддержания его надежной работы

Антипомпажное устройство

Антипомпажные устройства ( клапаны) устанавливаются в нагнетательном трубопроводе за компрессором. При повышении давления, близкого к критическому, клапан открывается и выпускает сжатый воздух из сети в атмосферу.

Антипомпажные устройства, как правило, делаются автоматическими.

Принципиальная схема анти-помпажного устройства.

Принципиальная схема антипомпажного устройства представлена на рис. 12.12. К напорному ( или всасывающему) трубопроводу компрессора подключен регулятор количества Р, который через сервомотор С воздействует на антипомпажный клапан А. К. Регулятор количества вступает в действие только при уменьшении подачи до минимально допустимой Gmm. Изменяя открытие антипомпажного клапана, сбрасывающего газ в атмосферу ( или во всасывающую линию, если потеря газа нежелательна), регулятор обеспечивает постоянную подачу компрессора Grain при любом расходе газа через сеть GcGmin. Газ в количестве AG Gmlll-GO выбрасывается через антипомпажный клапан.

Принципиальная схема антипомпажного устройства представлена на фиг. К напорному трубопроводу компрессора подключен регулятор количества, который посредством сервомотора воздействует на антипомпажный клапан. Регулятор количества вступает в действие при уменьшении производительности компрессора до минимальной, при которой еще не наступает помпаж.

Принципиальная схема антипомпажного устройства.

Принципиальная схема антипомпажного устройства представлена на рис. 12.12. К напорному ( или всасывающему) трубопроводу компрессора подключен регулятор количества Р, который через сервомотор С воздействует на антипомпажный клапан А. К. Регулятор количества вступает в действие только при уменьшении подачи до минимально допустимой Gmta. Изменяя открытие антипомпажного клапана, сбрасывающего газ в атмосферу ( или во всасывающую линию, если потеря газа нежелательна), регулятор обеспечивает постоянную подачу компрессора Gmin при любом расходе газа через сеть GcGmln. Газ в количестве AG Gmin-Gc выбрасывается через антипомпажный клапан.

Следует содержать в исправном состоянии антипомпажные устройства, знать, при каком режиме появляются признаки помпажа.

При таких способах регулирования ЦКМ снабжают антипомпажными устройствами, выпускающими часть-газа в атмосферу или на всас машины.

Конструкция направляющего аппарата с поворотными лопатками.

В обоих способах регулирования ЦКМ снабжаются дополнительно антипомпажными устройствами, которые часть газа выпускают в атмосферу или на всос машины. Во многих машинах для регулирования подачи применяются направляющие аппараты с поворотными лопатками. Конструкция данного механизма приведена на рис. ИЗ. Поворотные лопатки 3 изготовлены заодно с шипами. Шипы вращаются в шариковых подшипниках 5, закрепленных в боковых стенах 2 и 4 обоймы.

Конструкция направляющего аппарата с поворотными лопатками.

В обоих способах регулирования ЦКМ снабжаются дополнительно антипомпажными устройствами, которые часть газа выпускают в атмосферу или на всос машины. Во многих машинах для регулирования подачи применяются направляющие аппараты с поворотными лопатками. Поворотные лопатки 3 изготовлены заодно с шипами. Шипы вращаются в шариковых подшипниках 5, закрепленных в боковых стенах 2 и 4 обоймы.

Эта задача выполняется, в частности, с помощью установки антипомпажного устройства, обеспечивающего сброс части потока газа из сети во всасывание компрессора 1 ( рис. 4.15), — байпасирование.

В комплект агрегата входят электродвигатель, редуктор, масляная система и антипомпажное устройство.

Причины

Чтобы понять из-за чего возникает помпаж, нужно разобраться, как устроен турбореактивный двигатель. Ну, хотя бы в общих чертах.

Устройство турбореактивного двигателя

Двигатель подвешен под крылом самолёта или прикрепляется к фюзеляжу. Состоит он из трёх частей — компрессора, камеры сгорания и турбины.

https://pp.vk.me/c636331/v636331966/29f62/AlTU8RumFtY.jpg

Работает он приблизительно так:

Компрессор через воздухозаборники всасывает воздух и под давлением подаёт его дальше, в камеру сгорания.
В камеру сгорания через форсунки впрыскивается авиационный керосин, смешиваясь с воздухом в пропорции 1:14, и смесь эта здесь горит
Продукты сгорания через турбину выбрасываются наружу, образуя реактивную струю, которая и двигает самолёт вперёд, как это и описал в своё время К.Э.Циолковский.

Из-за чего возникает помпаж

Причин возникновения помпажа может быть несколько:

работа двигателя с запредельной нагрузкой, например, при выполнении сложных элементов пилотажа;
ошибки экипажа;
разрушение лопаток турбины вследствие выработки ресурса;
попадание в двигатель постороннего предмета, птицы, например;
чрезмерно низкое давление воздуха при взлёте в очень жаркую погоду;
некоторые атмосферные вихри:
на военных самолётах причиной помпажа может быть попадание в воздухозаборник поровых газов от выстрелов или пуска ракет.

Например, при попадании в двигатель птицы, события развиваются следующим образом:

попавшая птица на некоторое время парализует работу компрессора, и воздух перестаёт поступать в камеру сгорания;
соотношение керосина и кислорода в рабочей смеси нарушается и горение прекращается;
керосин продолжает поступать и накапливается в камере сгорания;
возобновляется работа компрессора, и из-за повышенного содержания керосина в рабочей смеси в камере сгорания происходит взрыв, хотя и не настолько сильный, чтобы разрушить двигатель;
поток раскалённых газов сильно раскручивает турбину, это влечёт за собой усиленный приток воздуха в камеру сгорания;
соотношение керосина и кислорода рабочей смеси снова нарушается и горение прекращается опять;
в камере сгорания накапливается керосин…

Если не принять меры, процесс принимает циклический характер, что выглядит как череда непрерывных взрывов, и может привести к повреждению жизненно важных узлов и магистралей.

Улучшенные регулирующие клапаны | Бейкер Хьюз

::до

Ключевые отрасли:

Переработка нефти и газа

Основные области применения:

Противопомпажные компрессоры

Описание:

Противопомпажные клапаны Becker T-Ball* от BHGE Oil & Gas обеспечивают точную защиту от помпажа и управление для критически важных компрессоров в нефтегазовой отрасли. Наша запатентованная незасоряющаяся конструкция T-Ball с поворотным управлением обеспечивает быструю автоматизацию с низким уровнем воздействия, которая помогает устранить потенциально опасные дисбалансы давления, сокращая объем технического обслуживания и повышая эффективность — и все это без ущерба для производительности. А уникальное сочетание высокой производительности и большого диапазона регулирования T-Ball обеспечивает превосходный контроль и защиту во всем диапазоне скоростей компрессора. Противопомпажный клапан Becker T-Ball — это комплексное решение для защиты от помпажа, обеспечивающее высокую производительность и надежную защиту даже в самых сложных условиях эксплуатации.

Запатентованная поворотная ручка T-Ball отличается незасоряющейся конструкцией на четверть оборота, которая обеспечивает быструю автоматизацию с минимальным воздействием на окружающую среду. Его высокая производительность и диапазон регулирования в сочетании с многоступенчатой системой шумоподавления делают его идеальным для требовательных антипомпажных приложений.

В сочетании эти функции производительности обеспечивают следующие дополнительные преимущества:
- Исключительный непрерывный контроль
- Быстрое реагирование и защита критического оборудования
- Повышение эффективности работы системы
- Повышение прибыльности при минимальных потерях энергии
- Сокращенное техническое обслуживание и настройка
Максимальная надежность

Противопомпажные клапаны Becker T-Ball могут быть специально разработаны для вашего применения и изготовлены из материалов высшего качества для обеспечения надежности и защиты вашей системы.

Размеры:

NPS 2 до NPS 42 от 50 мм до 1050 мм

Номинальные параметры и соединения:

Номинальное давление: класс ANSI 150–2500; Класс отключения: класс VI с мягкими седлами или класс V с металлическими седлами; Торцевые соединения: RFFE, RTJ, Weld En

Материалы корпуса:

Углеродистая сталь Нержавеющая сталь

Привод:

Одностороннего/двустороннего действия с поворотным поршнем

Отделка:

—

Собственные характеристики:

Модифицированный равнопроцентный