АО «НПФ «Невинтермаш» специализируется на поставках новых центробежных компрессорных установок, а также на модернизациях, реконструкциях и ремонтах существующих, как отечественных, так и импортных.

Состав сжимаемого газа может быть любым; давление нагнетания – до 30 МПа; производительности при создании новых компрессоров – любая от 50 до 3000 м3/мин по условиям всасывания; при модернизации существующих установок увеличение производительности обеспечивается до 30 %.

За 29 лет существования НПФ «Невинтермаш» успешно выполнило работы по 300 контрактам с отечественными и зарубежными предприятиями.

Одна из последних и значимых работ – разработка и поставка в ПАО «Орскнефтеоргсинтез» компрессорной установки высокого давления с компрессором Н48-41-1 для технологии гидрокрекинга (базовый проект компании Shell Global Solutions).

Установка смонтирована и сдана в эксплуатацию в 2018 г. Она обеспечивает компримирование водородосодержащего газа.

Помимо компрессора в состав установки входят: фундаментные рамы; соединительные муфты; фильтры на всасывании компрессора; приводная паровая турбина; маслосистема; СГУ с панелью управления; САУ, защиты и регулирования; система виброконтроля валопровода; система контроля осевого сдвига; клапан ППЗ и расходомерное устройство; комплект КИП.

За счёт изменения частоты вращения приводной турбины компрессор обеспечивает требуемые параметры сжатия газа при работе гидрокрекинга в семи разных режимах.

Кроме того, за счёт небольшого увеличения частоты вращения компрессор в состоянии обеспечить расходы газа, на 10 % больше номинальных.

Так как отношение давлений газа в компрессоре при всех технологических режимах работы гидрокрекинга не превышает 1.25, компрессор выполнен без промохлаждения, по одновальной схеме и с одинаковой геометрией всех ступеней сжатия.

Применение быстроходной паровой турбины позволило исключить из схемы установки мультипликатор. Для получения максимального КПД компрессора требовалось применить ещё более быстроходную турбину, однако такие паровые турбины не изготавливаются даже в самых развитых странах.

Из-за недостаточной быстроходности турбины пришлось пойти на умеренные окружные скорости рабочих колёс компрессора (до 240 м/с) и, соответственно, на завышенное число ступеней сжатия (четыре).

Характерная особенность компрессора состоит в том, что, хотя отношение давлений в компрессоре мало, повышение давления на технологических режимах работы гидрокрекинга велико (2.6…2.9 МПа). При обычной прямоточной компоновке ступеней это обусловило бы большое осевое усилие ротора с проблемой работоспособности упорного подшипника. Поэтому проточная часть компрессора скомпонована по оппозитной схеме.

В условиях пониженной быстроходности компрессора коэффициент быстроходности его рабочих колёс оказался равным 0.22 против оптимального 0.32…0.48 – соответственно, не было необходимости проектировать колёса и, тем более, неподвижные элементы проточной части пространственными. Поэтому лопатки всех лопаточных элементов компрессора выполнены простейшей цилиндрической формы.

Колёса компрессора – закрытого типа. Лопаточная решётка колёс – двухъярусная. Средние линии лопаток в радиальной плоскости – дуга окружности. К выходным кромкам лопатки утонены только за счёт их задних сторон с тем, чтобы не уменьшался теоретический напор колёс. Конструкция колёс – фрезерованно-клёпаная, что вполне допустимо при окружной скорости 240 м/с.

Диффузоры всех ступеней компрессора – лопаточные, умеренно развитые в радиальном направлении, что минимизирует габарит корпуса компрессора и тем самым облегчает решение проблемы прочности корпуса, выдерживающего очень большой перепад давления (более 15 МПа). Прочностные соображения обусловили и конструкцию корпуса. Она принята баррельной – типичной для турбомашин высокого давления.

Лопаточная решётка диффузоров – также двухъярусная. Профили лопаток диффузоров – крыловые. Лопатки обратно-направляющих аппаратов, имеющихся благодаря оппозитной схеме только на 1-ой и 3-ей ступенях, выполнены толстыми серповидными по конструктивным соображениям.

Все элементы внутреннего пакета и наружного корпуса выполнены из конструкционных сталей, способных продолжительное время работать в водородной среде с присутствием сероводорода.

Зафиксировать фактические газодинамические характеристики компрессора, к сожалению, не удалось из-за срочности ввода в эксплуатацию установки гидрокрекинга. Но по оценкам специалистов лицензиара проекта комплекса гидрокрекинга, компании «Shell Global Solutions», участвующих в пуске установки, компрессор показал на стадии пуска и первых месяцев работы установки газодинамические характеристики, позволяющие легко преодолевать переходные процессы, когда меняется состав газа, давления и температуры. На установившемся режиме компрессор легко поддерживает заданные давления и расход рабочего газа, при этом потребление пара на турбину, не превосходит расчетное количество.

По оценке специалистов ПАО «Орскнефтеоргсинтез», нагнетатель соответствует требованиям российских и европейских стандартов. Среднее значение политропного КПД (_пол) нагнетателя Н48-41-1 на рабочих режимах по косвенным показателям работы агрегата составляет 82-83%.

В настоящее время реализуется второй этап Комплексной программы модернизации завода ПАО «Орскнефтеоргсинтез», ключевым объектом которого является строительство Комплекса замедленного коксования, для которого «Невинтермаш» также поставляет центробежную компрессорную установку К484-841-1, осуществляя полный цикл производства от проектирования и изготовления до монтажа и пуско-наладки – отмеченная компрессорная установка имеет ряд конструктивных особенностей, таких, например, как использование в схеме валопровода редукторной гидромуфты, а также использование паяных рабочих колёс из титанового сплава, однако подробнее об этой установке будет доложено на последующих научно-технических мероприятиях.

Ввод в эксплуатацию установки замедленного коксования определит технологическую необходимость в форсировании режимов работы установки гидрокрекинга и, в частности, в необходимости модернизации установки с компрессором Н48-41-1, требующей на наиболее труднореализуемом режиме работы увеличения объёмной производительности компрессора на 7% и напора на 38% при уменьшении плотности сжимаемого газа на 12%.

Данная серьёзная цель модернизации, по нашему мнению, может быть достигнута за счёт замены основной проточной части компрессора с сохранением схемы компрессора, его корпуса и числа ступеней при увеличении диаметра и, соответственно, окружной скорости колёс, изменении геометрии межлопаточных каналов, модернизации подшипников, уплотнений и вспомогательных систем компрессора, а также за счёт приводной турбины.

Фирмой «Невинтермаш» в ответ на запрос ПАО «Орскнефтеоргсинтез» было подготовлено соответствующее Опросному листу Техническое Предложение на модернизацию компрессорной установки.

Таким образом, АО «НПФ «Невинтермаш» в связи выбранным курсом в сторону импортозамещения предлагает комплексную поставку оборудования на рынке центробежных компрессорных машин (ЦКМ) с учетом всех требований заказчика и способно обеспечить весь цикл модернизации существующих ЦКМ, а также изготовления новой машины – от проектирования и изготовления, до монтажа и пуско-наладки.