Система газоснабжения

 

Использование: изобретение относится к области газоснабжения и может быть использовано в компрессорных и газораспределительных станциях. Сущность изобретения: система содержит трубопроводы природного газа высокого, среднего и нижнего давления, а также газоперекачивающий агрегат, включающий кинематически соединенные между собой нагнетатель природного газа, приводной двигатель и турбодетандер, причем входные патрубки нагнетателя и турбодетандера подключены к трубопроводу среднего давления, выходной патрубок нагнетателя - к трубопроводу высокого давления, а выходной патрубок турбодетандера - к трубопроводу низкого давления. Система дополнительно снабжена теплообменником, размещенным в трубопроводе низкого давления, вход и выход которого соединены по греющей среде с трубопроводом высокого давления за нагнетателем. 1 ил.

Изобретение относится к области газоснабжения и может быть использовано в компрессорных и газораспределительных станциях.

Известна система газоснабжения, содержащая трубопроводы природного газа высокого, среднего и низкого давления, трубопровод с дроссельным клапаном, соединяющим трубопроводы среднего и низкого давления, а также нагнетатель природного газа и приводной двигатель, причем входной патрубок нагнетателя подключен к трубопроводу среднего давления, а выходной к трубопроводу высокого давления /1/.

Однако система характеризуется недостаточной экономичностью и надежностью, обусловленными потерей потенциальной энергии давления, появляющейся при дросселировании газа в дроссельном клапане, а также возникающее при этом понижение температуры до -15 -20^oC.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система газоснабжения, содержащая трубопроводы природного газа высокого, среднего и нижнего давления, а также газоперекачивающий агрегат, включающий кинематически связанные между собой нагнетатель природного газа, приводной двигатель и турбодетандер, причем входные патрубки нагнетателя и турбодетандера подключены к трубопроводу среднего давления, выходной патрубок нагнетателя к трубопроводу высокого давления, а выходной патрубок турбодетандера к трубопроводу низкого давления /2/.

Однако известная система характеризуется недостаточной надежностью из-за высокой температуры в трубопроводе высокого давления, что приводит к повреждению его изоляции и антикоррозионного покрытия и низкой температуры в трубопроводе низкого давления, что приводит к образованиюв нем гидратов.

Цель изобретения состоит в повышении надежности системы за счет снижения температуры в трубопроводе высокого давления, что предотвращает повреждение его изоляции и антикоррозионного покрытия, а также одновременного повышения температуры в трубопроводе низкого давления, что исключает образование в нем гидратов.

Эта цель достигается тем, что известная система газоснабжения, содержащая трубопроводы природного газа высокого, среднего и низкого давления, а также газоперекачивающий агрегат, включающий кинематически соединенные между собой нагнетатель природного газа, приводной двигатель и турбодетандер, причем входные патрубки нагнетателя и турбодетандера подключены к трубопроводу среднего давления, выходной патрубок к трубопроводу высокого давления, а выходной патрубок турбодетандера к трубопроводу низкого давления; дополнительно снабжена теплообменником, размещенным в трубопроводе низкого давления, вход и выход которого соединены по греющей среде с трубопроводом высокого давления за нагнетателем.

В предлагаемом решении мощность, развиваемую турбодетандером, передают непосредственно на вал нагнетателя, а теплоту компрессии нагнетаемого газа передают в теплообменник на нагрев охлажденного в процессе расширения газа. Это позволяет отпускать газ низкого давления потребителю с необходимыми параметрами.

Система газоснабжения содержит трубопроводы природного газа высокого 1, среднего 2 и низкого 3 давления, газоперекачиващий агрегат, включающий кинематически соединенные между собой нагнетатель 4, приводной двигатель 5 и турбодетандер 6, причем входные патрубки нагнетателя 4 и турбодетандера 6 подключены к трубопроводу 2 среднего давления, выходной патрубок нагнетателя 4 к трубопроводу 1 высокого давления, а выходной патрубок турбодетандера 6 к трубопроводу 3 низкого давления. Система дополнительно снабжена теплообменником 7, размещенным в трубопроводе 3 низкого давления, вход и выход которого соединены по греющей среде с трубопроводом 1 высокого давления за нагнетателем 4. Система также снабжена байпасным газопроводом 8 с установленным на нем дроссельным клапаном 9.

Система газоснабжения работает следующим образом. Природный газ из трубопровода 2 среднего давления поступает двумя потоками: первый к нагнетателю 4, второй к турбодетандеру 6. Газ с температурой 5 10^oC и давлением 4-5 МПа, направляющийся к нагнетателю 4, сжимается до давления 5-6 МПа за счет мощности, переданной на вал нагнетателя от турбодетандера 6. Из нагнетателя 4 газ с температурой +40 +50^oC направляется в теплообменник 7, где он охлаждается до температуры 5 +10^oC и далее направляется в трубопровод 1 высокого давления.

Газ, поступающий в турбодетандер 6, расширяется до давления 1,5-2 МПа требуемого потребителю, совершая при этом полезную работу определенной мощности, передаваемой на вал нагнетателя 4. Расширяющийся газ с температурой -50 60^oC из турбодетандера 6 направляется в теплообменник 7, где за счет теплоты компрессии нагнетательного газа нагревается до температуры 0 +5^oC и далее направляется в трубопровод 3 низкого давления потребителю.

При равенстве мощностей нагнетателя 4 и турбодетандера 6 наступает стационарный режим работы системы.

В режиме избыточной мощности турбодетандера 6 балансирование мощности на валу нагнетателя 4 производят перепуском части газа через байпасный газопровод 8.

В режиме недостаточной мощности турбодетандера 6 балансирование производится подводом мощности от пускового двигателя 5.

Формула изобретения

Система газоснабжения, содержащая трубопроводы природного газа высокого, среднего и низкого давления, а также газоперекачивающий агрегат, включающий кинематически соединенные между собой нагнетатель природного газа, приводной двигатель и турбодетандер, причем входные патрубки нагнетателя и турбодетандера подключены к трубопроводу среднего давления, выходной патрубок нагнетателя к трубопроводу высокого давления, а выходной патрубок турбодетандера к трубопроводу низкого давления, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена теплообменником, размещенным в трубопроводе низкого давления, вход и выход которого соединены по греющей среде с трубопроводом высокого давления за нагнетателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1