avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2024-8-3-36-45TKXCWRavroen-50Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGОценка перспектив применения на линейных газовых компрессорных станциях одноступенчатых центробежных компрессоров на базе высоконапорных ступеней с входным направляющим аппаратомEvaluation of the prospects for the use of single-stage centrifugal compressors based on high-pressure stages with an inlet guide device at linear gas compressor stationsВаняшовА. Д.VanyashovA. D.

Ваняшов Александр Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология» Омского государственного технического университета (ОмГТУ); начальник отдела по проектированию компрессорных станций ОАО «Сибнефтетранспроект», 

644050, г. Омск, пр. Мира, 11,

644042, г. Омск, ул. Иртышская набережная, 11, корп. 1

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, Omsk State Technical University (OmSTU); Head of Compressor Station Design Department, OJSC «Sibneftetransproekt»

Omsk, Mira Ave., 11, 644050 ,

Omsk, Irtyshskaya Embankment str., bld. 11/1, 644042

AuthorID (RSCI): 285096,

AuthorID (SCOPUS): 8300390600

adv@omgtu.ruКарабановаВ. В.KarabanovaV. V.

Карабанова Вероника Викторовна, старший преподаватель кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология» 

644050, г. Омск, пр. Мира, 11

AuthorID (РИНЦ): 1002170,

AuthorID (SCOPUS): 57191033107

Karabanova Veronika Viktorovna, Senior Lecturer of Refrigeration and Compressor Equipment and Technology Department

Omsk, Mira Ave., 11, 644050 

AuthorID (RSCI): 1002170,

AuthorID (SCOPUS): 57191033107

gveronik@mail.ruНефедовА. А.NefedovA. A.

Нефедов Александр Александрович, оператор технологических установок

644040, г. Омск, пр. Губкина, 1

Nefedov Alexander Alexandrovich, Process Unit Operator

Omsk, Gubkin ave., 1, 644040

Омский государственный технический университет; ОАО «Сибнефтетранспроект»РоссияOmsk State Technical University; OJSC «Sibneftetransproekt»Russian FederationОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian FederationАО «Газпромнефть-Омский НПЗ»РоссияJSC «Gazpromneft-ONPZ»Russian Federation202430092024833645Copyright © Ваняшов А.Д., Карабанова В.В., Нефедов А.А., 20242024Ваняшов А.Д., Карабанова В.В., Нефедов А.А.Vanyashov A.D., Karabanova V.V., Nefedov A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/50

Рассмотрены вопросы оценки технических и экономических перспектив применения на линейных газовых компрессорных станциях газоперекачивающих агрегатов с одноступенчатыми центробежными компрессорами  с  осевым  расположением  всасывающего  патрубка,  созданными на базе высоконапорных ступеней с осерадиальными рабочими колесами и регулируемым входным направляющим аппаратом. Приведено краткое описание методики пересчета испытаний малоразмерной ступени компрессора, выполненных  на  воздухе,  на  условия  работы  в  составе газовой компрессорной станции. Выполнена сравнительная оценка конкурентоспособности предлагаемого типа компрессора с существующими типами компрессоров в двухступенчатом исполнении.

The issues of evaluating the technical and economic prospects for the use of gas pumping units with single-stage centrifugal compressors with an axial suction nozzle, created on the basis of high-pressure stages with axial impellers and an adjustable inlet guide device, at linear gas compressor stations are considered. A brief description of the methodology for recalculating tests of a small compressor stage performed in air for working conditions as part of a gas compressor station is given. A comparative assessment of the competitiveness of the proposed compressor type with existing types of compressors in two-stage design has been performed.

: центробежный компрессорвходной направляющий аппаратосерадиальное рабочее колесогазодинамическая характеристикагазоперекачивающий агрегаткомпрессорная станциягазотранспортная системаcentrifugal compressorinlet guide deviceaxial radial impellergas dynamic characteristicsgas pumping unitcompressor stationgas transmission systemReferencesЗавальный П. Н., Ревзин Б. С., Тарасов А. В. О влиянии вида характеристики центробежного нагнетателя природного газа на среднегодовые экономические показатели // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. II Междунар. симп. (21–23 мая 1996 г.). СанктПетербург, 1996. С. 165–167.Zavalnyy P. N., Revzin B. S., Tarasov A. V. O vliyanii vida kharakteristiki tsentrobezhnogo nagnetatelya prirodnogo gaza na srednegodovyye ekonomicheskiye pokazateli [Influence of the type of characteristic of a natural gas centrifugal blower on average annual economic performance] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya: tr. II Mezhdunar. simp. Proceedings of the II International Symposium Compressor Users-Manufacturers. Saint Petersburg, 1996. P. 165–167. (In Russ.).Завальный П. Н., Ревзин Б. С., Тарасов А. В. О рациональном использовании центробежных компрессорных машин в многониточных газотранспортных системах // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. III Междунар. симп. Санкт-Петербург, 1997. С. 153–156.Zavalnyy P. N., Revzin B. S., Tarasov A. V. O ratsional’nom ispol’zovanii tsentrobezhnykh kompressornykh mashin v mnogonitochnykh gazotransportnykh sistemakh [On rational use of centrifugal compressor machines in multi-line gas transmission systems] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya: tr. III Mezhdunar. simp. Proceedings of the III International Symposium Compressor UsersManufacturers. Saint Petersburg, 1997. P. 153–156. (In Russ.).Завальный П. Н., Ревзин Б. С. Повышение эффективности использования центробежных нагнетателей ГПА в газотранспортных системах. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1999. 105 с.Zavalnyy P. N., Revzin B. S. Povysheniye effektivnosti ispol’zovaniya tsentrobezhnykh nagnetateley GPA v gazotransportnykh sistemakh [Improving the efficiency of GPU centrifugal blowers in gas transmission systems]. Ekaterinburg, 1999. 105 p. (In Russ.).Ревзин Б. С., Тарасов А. В., Варивода О. А. О преимуществах совместной оптимизации центробежного нагнетателя природного газа и приводящей его силовой турбины при их проектировании // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. V Междунар. симп. Санкт-Петербург, 1999. С. 203–206.Revzin B. S., Tarasov A. V., Varivoda O. A. O preimushchestvakh sovmestnoy optimizatsii tsentrobezhnogo nagnetatelya prirodnogo gaza i privodyashchey ego silovoy turbiny pri ikh proyektirovanii [The advantages of joint optimization of a natural gas centrifugal blower and its driving power turbine in their design] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya: tr. V Mezhdunar. simp. Proceedings of the V International Symposium Compressor UsersManufacturers. Saint Petersburg, 1999. P. 203–206. (In Russ.).Калинин А. Ф. Низконапорный транспорт природного газа // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2023. № 6 (138). С. 71–76. DOI: 10.33285/1999-6934-2023-6(138)-71-76. EDN: JTSZDV.Kalinin A. F. Nizkonapornyy transport prirodnogo gaza [Low-pressure natural gas transportation] // Oborudovanie i tekhnologii dlya neftegazovogo kompleksa. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2023. No. 6 (138). P. 71– 76. DOI: 10.33285/1999-6934-2023-6(138)-71-76. EDN: JTSZDV. (In Russ.).Галеркин Ю. Б. Вопросы проектирования проточной части центробежных компрессоров природного газа // Компрессорная техника и пневматика в XXI веке: материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. по компрессоростроению, 15–17 сент. 2004 г. В 2 т. Сумы: Изд-во СумГУ, 2004. Т. 2. С. 166–188.Galerkin Yu. B. Voprosy proyektirovaniya protochnoy chasti tsentrobezhnykh kompressorov prirodnogo gaza [Design issues of the flow part of natural gas centrifugal compressors] // Kompressornaya tekhnika i pnevmatika v XXI veke. V 2 t. Compressor Engineering and Pneumatics in the XXI century. In 2 vols. Sumy, 2004. Vol. 2. P. 166–188. (In Russ.).Смирнов А. В., Гадяка В. Г., Парафейник В. П. [и др.]. Высокоэффективный центробежный компрессор для агрегата ГПА-Ц-32/76-1,35 линейных компрессорных станций магистральных газопроводов газовой промышленности // Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования: тр. XIX Междунар. симп., 17–19 июня 2015 г. Санкт-Петербург, 2015. С. 21–31.Smirnov A. V., Gadyaka V. G., Parafeynik V. P. [et al.]. Vysokoeffektivnyy tsentrobezhnyy kompressor dlya agregata GPA-Ts-32/76-1,35 lineynykh kompressornykh stantsiy magistral’nykh gazoprovodov gazovoy promyshlennosti [Highly efficient centrifugal compressor for GPA-Ts-32/76-1,35 unit of linear compressor stations of gas main pipelines of gas industry] // Potrebiteli-proizvoditeli kompressorov i kompressornogo oborudovaniya: tr. IX Mezhdunar. simp. Proceedings of the IX International Symposium Compressor Users-Manufacturers. Saint Petersburg, 2015. P. 21–31. (In Russ.).Галеркин Ю. Б., Рекстин А. Ф., Солдатова К. В., Дроздов А. А. Высокоэффективный одноступенчатый полнонапорный компрессор ГПА (газодинамический проект, результаты модельных испытаний) // Компрессорная техника и пневматика. 2014. № 8. С. 19–24. EDN: TSXTHX.Galerkin Yu. B., Rekstin A. F., Soldatova K. V., Drozdov A. A. Vysokoeffektivnyy odnostupenchatyy polnonapornyy kompressor GPA (gazodinamicheskiy proyekt, rezul’taty model’nykh ispytaniy) [High effective single stage pipe line compressor (gas dynamic design, model test results)] // Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2014. No. 8. P. 19–24. EDN: TSXTHX. (In Russ.).Ваняшов А. Д., Крупников А. В., Жерелевич А. В., Матвеев Ю. Н. Согласование характеристик центробежного нагнетателя и газотурбинной установки для низконапорных режимов работы компрессорных станций // Газотранспортные системы: настоящее и будущее (GTS-2011): материалы IV Междунар. науч.-техн. конф.: в 2 ч. Москва: Газпром ВНИИГАЗ, 2012. Ч. 2. С. 183–201.Vanyashov A. D., Krupnikov A. V., Zherelevich A. V., Matveyev Yu. N. Soglasovaniye kharakteristik tsentrobezhnogo nagnetatelya i gazoturbinnoy ustanovki dlya nizkonapornykh rezhimov raboty kompressornykh stantsiy [Matching of centrifugal blower and gas turbine unit characteristics for low-pressure operation modes of compressor stations] // Gazotransportnyye sistemy: nastoyashcheye i budushcheye (GTS-2011): v 2 ch. Gas Transportation Systems: Present and Future (GTS-2011): in 2 vols. Moscow, 2012. Ch. 2. P. 183–201. (In Russ.).СТО 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.).Рис В. Ф. Центробежные компрессорные машины. 3-е изд., перераб. и доп. Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отд-е, 1981. 351 с.Ris V. F. Centrobezhnye kompressornye mashiny [Centrifugal compressors]. 3rd ed., revised and supplemented. Leningrad, 1981. 351 p. (In Russ.).Ден Г. Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров. Ленинград: Машиностроение, 1980. 232 с.Den G. N. Proyektirovaniye protochnoy chasti tsentrobezhnykh kompressorov [Centrifugal compressor flow design]. Leningrad, 1980. 232 p. (In Russ.).Kurauchi S. K., Barbosa J. R. Design of a Centrifugal Compressor for Natural Gas // Thermal Engineering. 2013. Vol. 12, № 2. P. 40–45. DOI: 10.5380/reterm.v12i2.62043.Kurauchi S. K., Barbosa J. R. Design of a Centrifugal Compressor for Natural Gas // Thermal Engineering. 2013. Vol. 12, no. 2. P. 40–45. DOI: 10.5380/reterm.v12i2.62043. (In Engl.).Ваняшов А. Д., Жерелевич А. В., Грехнев А. В., Дудьев Д. Я. Результаты экспериментальных исследований центробежной компрессорной ступени с осерадиальным рабочим колесом и входным регулирующим аппаратом // Омский научный вестник. 2010. № 2 (90). С. 105–108. EDN: QBYRBZ.Vanyashov A. D., Zherelevich A. V., Grekhnev A. V., Dudyev D. Ya. Rezul’taty eksperimental’nykh issledovaniy tsentrobezhnoy kompressornoy stupeni s oseradial’nym rabochim kolesom i vkhodnym reguliruyushchim apparatom [The results of test of high-pressure centrifugal compressor stage including radial axis impellers and inlet regulator] // Omskiy nauchnyy vestnik. Omsk Scientific Bulletin. 2010. No. 2 (90). P. 105–108. EDN: QBYRBZ. (In Russ.).Strub R. A., Bonciani L., Borer C. J. [et al.] Influence of the Reynolds Number on the Performance of Centrifugal Compressors // Journal of Turbomachinery. 1988. Vol. 110. P. 280–282.Strub R. A., Bonciani L., Borer C. J. [et al.] Influence of the Reynolds Number on the Performance of Centrifugal Compressors // Journal of Turbomachinery. 1988. Vol. 110. P. 280–282. (In Engl.).ISO 5389:2005 (R). Турбокомпрессоры. Правила проведения испытания для определения рабочих характеристик. Введ. 2005–12–15. Москва: Стандартинформ, 2008. 144 с.ISO 5389:2005 (R). Turbokompressory. Pravila provedeniya ispytaniya dlya opredeleniya rabochikh kharakteristik [Turbocompressors – Performance test code]. Moscow, 2008. 144 p. (In Russ.).API STD 617. Axial and Centrifugal Compressors and Expander-compressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services. American Petroleum Institute. 2014. 386 p.API STD 617. Axial and Centrifugal Compressors and Expander-compressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services. American Petroleum Institute. 2014. 386 p. (In Engl.).Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Москва: Наука. 1970. 904 с.Loytsyanskiy L. G. Mekhanika zhidkosti i gaza [Mechanics of liquids and gases]. Moscow, 1970. 904 p. (In Russ.).Кондратьев А. С., Ньа Т. Л., Швыдько П. П. Обобщение формулы Колбрука–Уайта на течения жидкости в трубе с произвольной песочной шероховатостью стенки // Фундаментальные исследования. 2017. № 1. С. 74–78. EDN: XVLQSZ.Kondratyev A. S., N’a T. L., Shvyd’ko P. P. Obobshcheniye formuly Kolbruka — Uayta na techeniya zhidkosti v trube s proizvol’noy pesochnoy sherokhovatost’yu stenki [The colebrook-white general formula in pipe flow for arbitrary sand roughness of pipe wall] // Fundamental’nyye issledovaniya. Fundamental Research. 2017. No. 1. P. 74–78. EDN: XVLQSZ. (In Russ.).Ваняшов А. Д., Грехнев А. В. Теоретическое получение газодинамических характеристик высоконапорной центробежной компрессорной ступени при изменении угла поворота лопаток входного регулирующего аппарата // Омский научный вестник. 2012. № 3 (113). С. 122–127. EDN: PJWFML.Vanyashov A. D., Grekhnev A. V. Teoreticheskoye polucheniye gazodinamicheskikh kharakteristik vysokonapornoy tsentrobezhnoy kompressornoy stupeni pri izmenenii ugla povorota lopatok vkhodnogo reguliruyushchego apparata [Theoretical gas and dynamics characteristics of high pressure centrifugal compressor stage with changing of angle of rotation of rotor blades of inlet guide vane] // Omskiy nauchnyy vestnik. Omsk Scientific Bulletin. 2012. No. 3 (113). P. 122–127. EDN: PJWFML. (In Russ.).

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