Determination of kinematic parameters of the compressor unit applied to low-pressure petroleum gas

• Autorzy: Aliyev Alesker M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.04.03

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie parametrów kinematycznych agregatu sprężarkowego w zastosowaniach z LPG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The collection and transportation of low-pressure gas released into the atmosphere from the oil fields is important in increasing gas production. This issue, which differs in its actuality, has both economic and pollution preveniton benefits. One such project, led by the UN Development Fund, was successfully implemented in the city of Siyazan, Azerbaijan. An electrically driven compressor unit of NQK-7/1-5 type with two oscillating cylinders is commonly used for such work. On visual inspection of the compressors undergoing repair, it was found that the seals in the pneumatic part and the elements of the cylinder-piston group are completely out of order, the gear teeth in the transmission part are broken, worn, the bearings are destroyed, the belts are torn, etc. Compressors sent for repair are almost always reassembled. A structural-kinematic analysis of the compressor installation was carried out to find out the causes of the existing malfunctions. For this purpose, a kinematic diagram of the conversion mechanism of the compressor – a slider-crank linkage mechanism was drawn up using the method of closed contours from projection equations relative to the X and Y axes, and based on the condition that the rotation angles of the piston and cylinder axes are equal, the instantaneous rotation angle, angular velocity and angular acceleration of the cylinder rotation, as well as instantaneous values of displacement, speed and acceleration of the piston inside the cylinder were found. It was shown that the designer's decision on the selection of the design scheme and determination of the product dimensions, which are one of the main issues in the design of the mechanism, should be made based on the results of the kinematic and dynamic analysis.

PL

Gromadzenie i transport gazu LPG uwalnianego do atmosfery z pól naftowych są istotnymi kwestiami jeśli chodzi o zwiększenie wydobycia gazu. Zagadnienie to, zróżnicowane pod względem realiów, niesie za sobą korzyści z punktu widzenia ekonomicznego jak i zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska. Jeden z takich projektów, prowadzony przez Fundusz Rozwoju ONZ, został zrealizowany, z pozytywnym wynikiem, w mieście Siyazan w Azerbejdżanie. Podczas wykonywania takich prac najczęściej stosowany jest agregat sprężarkowy z napędem elektrycznym typu NQK-7/1-5 z dwoma cylindrami oscylacyjnymi. Dokonując oględzin sprężarek trafiających do remontu okazało się, że uszczelnienia w części pneumatycznej oraz elementy grupy cylinder-tłok są całkowicie niesprawne, zęby kół zębatych w części przekładniowej są połamane i zużyte, łożyska zniszczone, a pasy rozerwane itp. Sprężarki kierowane do remontu są prawie zawsze ponownie montowane. W celu poznania przyczyn powstałych usterek, przeprowadzono analizę konstrukcyjno-kinematyczną instalacji sprężarkowej. W tym celu sporządzono schemat kinematyczny mechanizmu przekładniowego sprężarki, czyli mechanizmu korbowo-wodzikowego, metodą zamkniętych konturów z równań projekcyjnych względem osi X i Y, a opierając się na założeniu, że kąty obrotu osi tłoka i cylindra są równe, znaleziono wartości chwilowego kąta obrotu, prędkości kątowej i przyspieszenia kątowego obrotu cylindra oraz chwilowe wartości przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia tłoka wewnątrz cylindra. Wykazano, że wyniki analizy kinematycznej i dynamicznej powinny stanowić podstawę przy wyborze przez konstruktora schematu konstrukcyjnego i określaniu wymiarów produktów, co zwykle stwarza największe problemy podczas projektowania mechanizmu.

Słowa kluczowe

EN

compressor; slider-crank linkage mechanism; displacement; piston; angle of rotation; angular velocity; angular acceleration; pressure angle

PL

sprężarka; mechanizm korbowo-wodzikowy; przemieszczenie tłoka; kąt obrotu; prędkość kątowa; przyspieszenie kątowe; kąt nacisku

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 4
• Strony: 252--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Aliyev Alesker M.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• Aliyev A.M., 2015. Dynamics and strength of special devices. Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku.
• Aliyev A.M., 2022. Popular mechanics. Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku.
• Aliyev A.M., Aliyeva S.Y., 2017. Constructions of oilfield equipment and special facilities. Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku.
• Applied Mechanics, 2018. Textbook for higher technical schools. Baku.
• Frolov K.V., Popov S.A., Musatov A.K., 1987. Theory of mechanisms and machines. Studies for higher education institutions. Higher School Press, Russia.
• Janahmadov A.Kh., Valiyev N.A., Aliyev A.M., 2016. Dynamics and durability of oil equipment. APOSTROFF, Baku.
• Rahimova M.S., Mansurova S.I., 2022. Methods for calculating the fatigue strength of machine parts. Nafta-Gaz, 78(12): 888–891. DOI: 10.18668/NG.2022.12.06.
• Shabana A.A., 2010. Computational dynamics. John Wiley & Sons Ltd.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).