Парогазовая установка

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Парогазовая установка содержит компрессор, привод компрессора в виде двигателя внутреннего сгорания, выхлопной коллектор, устройство впрыска воды, соединенное с системой подачи воды, и выходной трубопровод установки. Вход компрессора сообщен с выхлопным коллектором двигателя и устройством впрыска воды, а выход компрессора - с выходным трубопроводом. Устройство впрыска воды может быть выполнено в виде форсунки, а установка снабжена пароперегревателем, расположенным между выходом компрессора и выходным трубопроводом. Двигатель может быть снабжен системой охлаждения, выполненной в виде замкнутого контура, включающего расширительный бачок, насос и холодильник, выполненный в виде теплообменника, патрубки подачи хладагента которого подключены к накопительной емкости. Система подачи воды может быть снабжена насосом, вход которого подключен к накопительной емкости. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности.

Известна установка, содержащая камеру сгорания с устройствами подвода окислителя, горючего и воды [1] Недостатком данной установки является ее нетранспортабельность, поскольку она жестко монтируется на устье скважины.

Наиболее близкой к предлагаемой является парогазовая установка, содержащая компрессор, привод компрессора в виде двигателя внутреннего сгорания, выхлопной коллектор, устройство впрыска воды, соединенное с системой подачи воды, и выходной трубопровод установки [2] Недостатком данной установки являются ее низкая экономичность и загрязнение окружающей среды выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания.

Для устранения вышеуказанных недостатков в парогазовой установке, содержащей компрессор, привод компрессора в виде двигателя внутреннего сгорания, выхлопной коллектор, устройство впрыска воды, соединенное с системой подачи воды, и выходной трубопровод установки, вход компрессора сообщен с выхлопным коллектором двигателя и устройством впрыска воды, а выход компрессора с выходным трубопроводом.

Устройство впрыска воды может быть выполнено в виде форсунки.

Установка может быть снабжена пароперегревателем, расположенным между выходом компрессора и выходным трубопроводом.

Двигатель может быть снабжен системой охлаждения, выполненной в виде замкнутого контура, включающего расширительный бачок, насос и холодильник.

При этом установка может быть снабжена накопительной емкостью, причем холодильник выполнен в виде теплообменника, патрубки подачи хладагента которого подключены к накопительной емкости.

Система подачи воды может быть снабжена насосом, вход которого подключен к накопительной емкости.

На чертеже представлена схема парогазовой установки.

Установка содержит компрессор 1, привод компрессора, выполненный в виде двигателя внутреннего сгорания 2 с выхлопным коллектором 3. Вход 4 компрессора трубопроводом 5 сообщен с выхлопным коллектором 3 двигателя 2 и с устройством 6 впрыска воды, которое выполнено в виде форсунки. Устройство 6 впрыска воды соединено с системой подачи воды, содержащей насос 7, вход которого подключен к накопительной емкости 8. Выход 9 компрессора сообщен с выходным трубопроводом 10 установки через пароперегреватель 11. В трубопроводе 5 установлен трехходовой кран 12, сообщающий выхлопной коллектор 3 и устройство впрыска воды с атмосферой и отключающий их от входа 4 компрессора. Между трехходовым краном 12 и входом компрессора подключен патрубок 13, сообщенный с атмосферой через обратный клапан 14.

Двигатель внутреннего сгорания снабжен системой охлаждения, выполненной в виде замкнутого контура, включающего расширительный бачок 15, насос 16 и холодильник 17. Холодильник 17 выполнен в виде двухполостного теплообменника, патрубки 18 и 19 подачи хладагента которого подключены к накопительной емкости 8. Для прокачки хладагента между холодильником 17 и накопительной емкостью 8 установлен насос 20.

Установка работает следующим образом. В поток выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания 2, поступающих из выхлопного коллектора 3, впрыскивается вода с помощью устройства 6. Смесь выхлопных газов с водой по трубопроводу 5 поступает в компрессор 1. В компрессоре 1 происходит сжатие смеси с повышением ее температуры. При этом вода, находящаяся в смеси, испаряется частично или полностью в зависимости от соотношения массовых расходов выхлопных газов и воды. Из компрессора смесь направляется в выходной трубопровод 10 через пароперегреватель 11. Во время пуска двигателя 2, когда он не вышел на рабочий режим, смесь выхлопных газов с водой через трехходовой кран 12 выбрасывается в атмосферу, а на вход 4 компрессора поступает атмосферный воздух по патрубку 13 через обратный клапан 14. Жидкость, охлаждающая двигатель 2, насосом 16 подается в холодильник 17. Вода из накопительной емкости 8 насосом 20 прокачивается через патрубки 18 и 19 холодильника 17, отбирая тепло от жидкости, охлаждающей двигатель 2, и снова направляется в накопительную емкость 8. Из емкости 8 вода с помощью насоса 7 подается к устройству 6 впрыска воды.

Утечки жидкости, охлаждающей двигатель, или ее температурное расширение компенсируются с помощью расширительного бачка 15.

Подача на вход компрессора смеси выхлопных газов с водой позволяет не только получить парогазовую смесь, но и снять теплонапряженность с компрессора, что позволяет отказаться от использования специальной системы охлаждения компрессора.

Утилизация тепла из системы охлаждения двигателя для нагрева впрыскиваемой воды позволяет повысить экономичность установки в целом.

Формула изобретения

1. Парогазовая установка, содержащая компрессор, привод компрессора в виде двигателя внутреннего сгорания, выхлопной коллектор, устройство впрыска воды, соединенное с системой подачи воды, и выходной трубопровод установки, отличающаяся тем, что вход компрессора сообщен с выхлопным коллектором двигателя и устройством впрыска воды, а выход компрессора с выходным трубопроводом.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство впрыска воды выполнено в виде форсунки.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена пароперегревателем, расположенным между выходом компрессора и выходным трубопроводом.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что двигатель снабжен системой охлаждения, выполненной в виде замкнутого контура, включающего расширительный бачок, насос и холодильник.

5. Установка по пп.1 и 4, отличающаяся тем, что установка снабжена накопительной емкостью, причем холодильник выполнен в виде теплообменника, патрубки подачи хладагента которого подключены к накопительной емкости.

6. Установка по пп.1, 4 и 5, отличающаяся тем, что система подачи воды снабжена насосом, вход которого подключен к накопительной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1