Нормалізація впливу на довкілля шуму та викидів забруднюючих речовин компресорних станцій магістральних газопроводів

Abstract

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності засобів та методів нормалізації впливу на довкілля шуму та викидів забруднюючих речовин компресорних станцій магістральних газопроводів. У роботі досліджувались методи очищення лопаток ротора та направляючого апарату компресора ГТУ від забруднень на основі застосування екологічно чистих матеріалів, а також чинники та джерела фізичного і хімічного забруднення атмосферного повітря на компресорних станціях магістральних газопроводів. Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено можливість застосування полідисперсних гранул аморфного льоду для очищення поверхні лопаток осьових компресорів ГТУ від забруднень під час їх технічного обслуговування та ремонту, що реалізується за рахунок кумулятивного ефекту гранул при контакті з твердою поверхнею лопаток. Розроблено та запатентовано пристрій для отримання гранул льоду полідисперсного складу розміром від 2 до 5 мм. та спеціальний пристрій для очищення поверхонь крижаними гранулами. Показано, що ГПА у цілому є комплексними та стаціонарними джерелами шуму, вони досліджені експериментально та із застосуванням обчислювальної моделі. Отримані залежності рівнів звуку від параметру ефективного опору потоку σe, який застосовується для визначення імпедансу покриття поверхні, що відбиває звукові промені, значення якого в залежності від типу поверхні досліджені (σe=10 - 20000 кПа с/м2) і наведені в роботі. Удосконалено модель обчислення концентрацій забруднення повітря викидами стаціонарних джерел компресорних станцій шляхом уточнення ефективної висоти джерел викиду за відсутності вертикальної складової швидкості об’єму газів, що витікає з гирла джерела в одиницю часу, та спливання газів тільки за рахунок термогравітаційної конвекції, яка виникає унаслідок різниці температур між об’ємом газів, що витікає, та навколишнього повітря.

The dissertation work is devoted to increase of efficiency of means and methods to regulate the influence on environment of noise and pollutants emissions from the main gas pipelines if compressor stations. The cleaning methods of the rotor blades and compressor apparatus of gas turbines from pollution have been studied by the application of environmentally friendly materials, as well as factors and sources of physical and chemical air pollution from main gas pipelines of compressor stations. The possibility of using polydisperse granules of amorphous ice to clean the surface of the blades of axial compressors of gas turbines from contamination during their maintenance and repair, which is realized due to the cumulative effect of granules in contact with the solid surface of the blades, is theoretically substantiated and experimentally proved. A device for obtaining ice granules of polydisperse composition with a size of 2 to 5 mm has been developed and patented. and a special device for cleaning surfaces with ice granules. It is shown that gas pumping units in general are complex and stationary noise sources, they are studied experimentally and using a computational model. The dependences of sound levels on the parameter of effective flux resistance σe, which is used to determine the impedance of the surface coating that reflects sound rays, the values of which depending on the type of surface were studied (σe = 10-20000 kPa s/m2) and are given in the work. The model for calculation of air pollution concentrations by emissions from stationary sources of compressor stations has been improved by specifying the effective height of emission sources in the absence of a vertical component of the gas volume flowing from the mouth of the source per unit time and gas uplift only Archimedes in the gravitational field due to the temperature difference between the volume of exhaust gases and the ambient air. The possibility of cleaning the surface of the blades of axial compressors of gas turbine units from contamination during their maintenance and repair with the use of amorphous ice granules, devices for obtaining ice granules and installation for their use to clean the blades of axial compressors installations. Fuel samples were developed from compositions of fallen leaves with coal, oil shale and oil products waste, which allowed the utilization of waste oils from gas turbine units of gas pumping units of compressor stations and fallen leaves.