Document

Systematic approach for designing and sizing og compressors in gas application.

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2013
Language
English
English abstract
This project report provides a comprehensive look at industrial compressors in gas application. It provides a method for the selection of the most appropriate type of compressors for the given application. In addition, it provides sizing experience for the design engineer with better insight into different design factors. The work fills the gap between academic textbooks and real world experience in the selection and sizing of compressors in gas applications. Selection methods are generated throughout latest technology and solid fields experience along with research studies in order to guide the rotating equipment engineer to select compressor type for gas application. Then, sizing compressor requires many data calculations and design limitations and constraints interconnecting to design the compression system such as; system configuration, compressor design and prediction of vendor data sheet. This research does not only give design data required from the vendors, but also can predict vendor inputs to the design data sheet. This gives a valuable knowledge and needed information to rotating equipment engineer for a good communication with the compressor vendor. The sizing results give vital data to the engineer such as; inlet/discharge conditions, polytropic head, impellers number, shaft speed, system configuration and power requirements for the compression system. . This document contains intensive information about compressors used in oil and gas industry in terms of selection procedures, sizing calculation steps, sizing algorithm and driver rating for compressors. Finally, it is recommended that this research be continued and converted into a design software to select and model the compression process which can use correction factors and reduce result errors to an acceptable level in very high pressure application. This work does not intend to add or modify the existing well-established theoretical works for compressors design or compression facility design but it produces simplified algorithm methods for compressor selection and sizing in gas application.
Arabic abstract
تقدم هذه الأطروحة نظرة شاملة على ضواغط الغاز الصناعي في تطبيقات ضغط الغاز. وتوفر طرق ووسائل الاختيار أفضل أنواع الضواغط لتطبيقات مضخات الغاز. وبالإضافة إلى ذلك، فإنها تقدم طرق لتصميم ضواغط الغاز مع نظرة أكثر تعمقا في تصميمات اكثر دقه عن طريق معرفة مختلفة العوامل التي تأثر على تصاميم مضخات الغاز وتوفر معرفة وطيدة للمهندسين العاملين في مجال المعدات الدوارة او مضخات الغاز للتعامل مع المصانع بشكل أفضل. هذا العمل يملا الفجوة بين الكتب الأكاديمية والخبرة العملية في اختيار وتصميم مضخات الغاز.
وفي هذه الرسالة اعتمدت طرق اختيار ضواغط الغاز على أحدث التقنيات و الخبرات العملية جنبا إلى جنب مع احدث البحوث والدراسات في هذا المجال و من أجل توجيه مهندس المعدات الدوارة لتحديد نوع ضاغط الغاز بشكل دقيق في كل استخدامات عملیات ضغط الغاز. والحقيقة يتطلب المهندس العديد من البيانات و التصاميم الهندسية على شكل معرفة حسابات في ضاغطات الغاز وكما يتوجب عليه معرفة القيود على التصميمات والقيود التي تربط نوعية وشكل عملية ضغط الغاز وحتى طريقة تنبؤ الحسابات والمعلومات التي تقدمها مصانع مضخات الغاز.
هذا البحث يعطي بيانات دقيقة للتصميمات المطلوبة من البائعين ويمكن التنبؤ بالمعلومات بدون الرجوع الى المصنع. هذا يعطي المعرفة الصلبة والمهارات المطلوبه المهندس المعدات الدوارة لمناقشة مصانع مضخات الغاز بشكل أفضل وبدون أخطاء نتائج التصاميم الهندسية لضاغطات الغاز تعطي البيانات الحيوية للمهندس مثل ظروف عملية الضغط من مداخل ومخارج المضخة و نسبة الضغط و عدد المراحل وسرعة الدوران وحساب متطلبات الطاقة لنظام الضغط. هذا البحث يحتوي على مقدمة لجميع أنواع الضواغط، وإجراءات الاختيار، و تصميم خطوات العملية الحسابية، وتصميم خوارزمية الحسابية ومقدمة عن مشغلات ضاغطات الغاز.
المقصود في هذا العمل ليس لإضافة أو تعديل الأعمال القائمة المحددة سابقا في البحوث العلمية في نظريات تصميم الضواغط أو تصميم منشأة الضغط لكنها لتبسيط طرق خوارزمية لإختيار نوع ضاغطات الغاز المناسبة وتصاميم الهندسية في تطبيقات ضغط الغاز. هذه الرسالة تتكون من معلومات مكثفة عن الضواغط المستخدمة في صناعة النفط والغاز من حيث الاختيار والتصميمات الهندسية بشكل دقيق ومنظم أكثر من البحوث السابقة وينبغي مواصلة هذا البحث وتحويله إلى تصميم البرمجيات لتحديد نموذج وعملية الضغط التي يمكن استخدامها وتقليل الأخطاء في النتائج المستنبطة في تطبيقات الضغط العالي جدا.
Category
Theses and Dissertations