avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2024-8-1-32-41TDUJMEavroen-15Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGУсловно динамический анализ работы центробежного компрессора в агрегатную линию рециркуляцииConditionally dynamic analysis of the centrifugal compressor operation in the aggregate recirculation lineВаняшовА. Д.VanyashovA. D.

Ваняшов Александр Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология»; начальник отдела по проектированию компрессорных станций ОАО «Сибнефтетранспроект»,

644050, г. Омск, пр. Мира, 11.

AuthorID (РИНЦ): 285096;

AuthorID (SCOPUS): 8300390600.

Vanyashov Aleksandr Dmitriyevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of Refrigeration and Compressor Equipment and Technology Department; Head of Compressor Station Design Department, OJSC «Sibneftetransproyekt»,

 11, Mira Ave., Omsk, 644050.

AuthorID (RSCI): 285096;

AuthorID (SCOPUS): 8300390600

adv@omgtu.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202430032024813241Copyright © Ваняшов А.Д., 20242024Ваняшов А.Д.Vanyashov A.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/15

Разработана методика условно динамического (квазидинамического) гидравлического и теплового расчета линий рециркуляции компрессорных станций. В качестве примера рассмотрено решение задачи по реконструкции линейной компрессорной станции магистрального газопровода. С использованием разработанной методики предложены варианты модернизации существующей линии рециркуляции с целью повышения ее пропускной способности. Выполнен анализ изменения температуры газа в линии рециркуляции за счет различных факторов (теплообмена с грунтом, дросселирования) на пусковых режимах постоянных и переменных оборотах ротора компрессора. Выполнен анализ изменения времени цикла рециркуляции и интенсивности роста температуры на входе в компрессор в единицу времени.

The procedure for conditionally dynamic (quasi-dynamic) hydraulic and thermal calculation of recirculation lines of compressor stations has been developed. As an example, the solution to the problem of reconstruction of the linear compressor station of the main gas pipeline is considered. Using the developed methodology, options for upgrading the existing recirculation line in order to increase its throughput are proposed. The gas temperature change in the recirculation line is analyzed due to various factors (heat exchange with soil, throttling) at the starting modes of constant and variable rotations of the compressor rotor. The analysis of the change in the recirculation cycle time and the rate of temperature growth at the compressor inlet per unit time is performed.

антипомпажный клапангазодинамическая характеристикагазоперекачивающий агрегатлиния рециркуляциикомпрессорная станциякомпрессорная установкацентробежный компрессорanti-surge valvegas dynamic characteristicgas compressor unitrecirculation linecompressor stationcompressor unitcentrifugal compressorReferencesСТО Газпром 2-3.5-051-2006. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов. Введ. 2006– 07–03. Москва: ООО ИРЦ Газпром, 2005. 198 с.STO Gazprom 2-3.5-051-2006. Normy tekhnologicheskogo proyektirovaniya magistral’nykh gazoprovodov [Standards for technological design of main gas pipelines]. Moscow, 2005. 198 p. (In Russ.).СТО Газпром 2-4.1-212-2008. Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром». Введ. 2008–06–14. Москва: ООО ИРЦ Газпром, 2008. 86 с.STO Gazprom 2-4.1-212-2008. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya k truboprovodnoy armature, postavlyayemoy na ob”yekty OAO «Gazprom» [General technical requirements for pipeline fittings supplied to the facilities of OJSC «Gazprom»]. Moscow, 2008. 86 p. (In Russ.).Рекомендации по повышению виброустойчивости технологических трубопроводов при проектировании и реконструкции КЦ КС. Москва: ООО ВНИИГАЗ, 2002. 29 с.Rekomendatsii po povysheniyu vibroustoychivosti tekhnologicheskikh truboprovodov pri proyektirovanii i rekonstruktsii KTs KS [Recommendations for increasing the vibration resistance of process pipelines during the design and reconstruction of Compressor shop Compressor station]. Moscow, 2002. 29 p. (In Russ.).Гузельбаев Я. З. Некоторые особенности динамических свойств центробежных компрессоров и сети // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. 14-го Междунар. симп. Санкт-Петербург, 2008. С. 191–196.Guzel’bayev Ya. Z. Nekotoryye osobennosti dinamicheskikh svoystv tsentrobezhnykh kompressorov i seti [Some features of the dynamic properties of centrifugal compressors and networks] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya. Consumers-Manufacturers of Compressors and Compressor Equipment. Saint Petersburg, 2008. P. 191–196. (In Russ.).Щуровский В. А. Особенности статической и динамической работоспособности ЦБК и газотранспортной сети // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. 18-го Междунар. симп. Санкт-Петербург, 2013. С. 53–58.Shchurovskiy V. A. Osobennosti staticheskoy i dinamicheskoy rabotosposobnosti TsBK i gazotransportnoy seti [Features of static and dynamic performance of the pulp and paper mill and gas transportation network] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya. ConsumersManufacturers of Compressors and Compressor Equipment. Saint Petersburg, 2013. P. 53–58. (In Russ.).Акимов В. И., Бакиев Т. А., Скрынников С. В. [и др.]. Обеспечение виброустойчивости технологических трубопроводов пускового контура КС // Газовая промышленность. 2015. № 8 (726). С. 56–59. EDN: UZMVAB.Akimov V. I., Bakiyev T. A., Skrynnikov S. V. [et al.]. Obespecheniye vibroustoychivosti tekhnologicheskikh truboprovodov puskovogo kontura KS [Ensuring vibration resistance of process pipelines of the Compressor station starting circuit] // Gazovaya promyshlennost’. GAS Industry of Russia. 2015. No. 8 (726). P. 56–59. EDN: UZMVAB. (In Russ.).Лапицкий А. Е., Козаченко Л. И., Королев А. А. Особенности заводских (стендовых) и эксплуатационных испытаний центробежных газовых компрессоров // Компрессорная техника и пневматика. 2015. № 6. С. 10–17. EDN: OHMUFL.Lapitskiy A. E., Kozachenko L. I., Korolev A. A. Osobennosti zavodskikh (stendovykh) i ekspluatatsionnykh ispytaniy tsentrobezhnykh gazovykh kompressorov [Features factory (poster) and operational tests of centrifugal gas compressors] // Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2015. No. 6. P. 10–17. EDN: OHMUFL. (In Russ.).Филькин Н. Ю., Ваняшов А. Д., Крупников А. В. Анализ режимов работы и выбор типоразмера цехового регулирующего клапана технологической обвязки компрессорных станций // Динамика систем, механизмов и машин. Омск, 10–12 ноября 2009 г. В 5 кн. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. Кн. 2. С. 158–162. ISBN 978-5-8149-0766-0.Fil’kin N. Yu., Vanyashov A. D., Krupnikov A. V. Analiz rezhimov raboty i vybor tiporazmera tsekhovogo reguliruyushchego klapana tekhnologicheskoy obvyazki kompressornykh stantsiy [Analysis of operating modes and selection of standard size of a shop control valve for the process piping of compressor stations] // Dinamika sistem, mekhanizmov i mashin. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines. In 5 bks. Omsk, 2009. Bk. 2. P. 158– 162. ISBN 978-5-8149-0766-0. (In Russ.).Филькин Н. Ю., Ваняшов А. Д. Выбор типоразмера агрегатного и цехового регулирующих клапанов газоперекачивающих компрессорных станций на основе технико-экономических и гидравлических расчетов // Вакуумная, компрессорная техника и пневмоагрегаты: сб. тр. 3-й Всерос. молодежной науч.-практ. конф., Москва, 01 июня 2021 г. Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. С. 123–128. ISBN 978-5-900025-53-7.Fil’kin N. Yu., Vanyashov A. D. Vybor tiporazmera agregatnogo i tsekhovogo reguliruyushchikh klapanov gazoperekachivayushchikh kompressornykh stantsiy na osnove tekhniko-ekonomicheskikh i gidravlicheskikh raschetov [Selection of standard size of unit and shop control valves of gas pumping compressor stations based on technical, economic and hydraulic calculations] // Vakuumnaya, kompressornaya tekhnika i pnevmoagregaty. Vacuum, Compressor Technology and Pneumatic Units. Moscow, 2010. P. 123–128. ISBN 978-5-900025-53-7. (In Russ.).Филькин Н. Ю., Юша В. Л., Ваняшов А. Д. Оценка влияния конфигурации локальных участков трубопроводной обвязки компрессорных установок на их теплонапряженное состояние // Тр. 15-й Междунар. науч.-техн. конф. по компрессорной технике. Казань, 19–20 июля 2011 г. В 2 т. Казань: Слово, 2011. Т. 2. С. 21–28.Fil’kin N. Yu., Yusha V. L., Vanyashov A. D. Otsenka vliyaniya konfiguratsii lokal’nykh uchastkov truboprovodnoy obvyazki kompressornykh ustanovok na ikh teplonapryazhennoye sostoyaniye [Assessment of the influence of the configuration of local sections of piping of compressor units on their thermally stressed state] // Trudy 15-y Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. po kompressornoy tekhnike. Proceedings of the 15th Int. ScientificTechnical Conf. on Compressor Technology. In 2 vols. Kazan, 2011. Vol. 2. P. 21–28. (In Russ.).Amin A. A., Maqsood M. T., Mahmood-Ul-Hasan K. Surge protection of centrifugal compressors using advanced antisurge control system // Measurement and Control. 2021. Vol. 54. P. 1–16. DOI: 10.1177/0020294020983372.Amin A. A., Maqsood M. T., Mahmood-Ul-Hasan K. Surge protection of centrifugal compressors using advanced antisurge control system // Measurement and Control. 2021. Vol. 54. P. 1–16. DOI: 10.1177/0020294020983372. (In Engl.).Amin A. A., Mahmood-Ul-Hasan K. Advanced anti-surge control algorithm for turbine driven centrifugal compressors // Science International (Lahore). 2015. Vol. 27 (3). P. 1845–1854.Amin A. A., Mahmood-Ul-Hasan K. Advanced anti-surge control algorithm for turbine driven centrifugal compressors // Science International (Lahore). 2015. Vol. 27 (3). P. 1845–1854. (In Engl.).Wolfswinkel van O., Smeulers J. P. M. Evaluation of Anti-Surge Control Concepts during ESD Simulation of dynamic process behaviour with PULSIM // Engineering. 2002. P. 1–6. URL: https://folk.ntnu.no/skoge/prost/proceedings/escape12/CD_ESCAPE12_with_supplementary_proceedings/escape/C11.pdf (дата обращения: 11.12.2023).Wolfswinkel van O., Smeulers J. P. M. Evaluation of Anti-Surge Control Concepts during ESD Simulation of dynamic process behaviour with PULSIM // Engineering. 2002. P. 1–6. URL: https://folk.ntnu.no/skoge/prost/proceedings/escape12/CD_ESCAPE12_with_supplementary_proceedings/escape/C11.pdf (accessed: 11.12.2023). (In Engl.).Belardini E., Tapinassi L., Rubino D. T. Modeling of pressure dynamics during surge and ESD // 3rd Middle East Turbomachinery Symposium (METS III). Doha, 2015. P. 1–13. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/187123742.pdf (дата обращения: 11.12.2023).Belardini E., Tapinassi L., Rubino D. T. Modeling of pressure dynamics during surge and ESD // 3rd Middle East Turbomachinery Symposium (METS III). Doha, 2015. P. 1–13. (In Engl.).Morini M., Pinelli M., Venturini M. Development of a One-Dimensional Modular Dynamic Model for the Simulation of Surge in Compression Systems // Journal of Turbomachinery. 2007. Vol. 129 (3). P. 437–447. DOI: 10.1115/1.2447757.Morini M., Pinelli M., Venturini M. Development of a One-Dimensional Modular Dynamic Model for the Simulation of Surge in Compression Systems // Journal of Turbomachinery. 2007. Vol. 129 (3). P. 437–447. DOI: 10.1115/1.2447757. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/187123742.pdf (accessed: 11.12. 2023). (In Engl.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.