Двухвальный газокомпрессорный агрегат для дожимных компрессорных станций


 


Владельцы патента RU 2554670:

Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" (RU)

Изобретение относится к отрасли нефтяного и газового машиностроения, в частности к газокомпрессорным агрегатам, применяемым на дожимных компрессорных станциях для компримирования углеводородных газов. Газокомпрессорный агрегат содержит газотурбинный двигатель, связанный с ним мультипликатор, имеющий два вала отбора мощности, и две ступени сжатия в виде соединенных технологическим контуром компрессора низкого давления и компрессора высокого давления, каждый из которых связан с соответствующим валом отбора мощности. Техническим результатом изобретения является улучшение вибрационных характеристик и повышение эффективности работы агрегата, упрощение технологической схемы и исключение необходимости применения дополнительного оборудования, обеспечение симметричного распределения нагрузки на мультипликатор. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к отрасли нефтяного и газового машиностроения, в частности к газокомпрессорным агрегатам, применяемым на дожимных компрессорных станциях для компримирования углеводородных газов для дальнейшей транспортировки по магистральным трубопроводам или использования в технологических процессах подготовки и переработки газа.

На дожимных компрессорных станциях для достижения высоких степеней сжатия (более 4,0) применяется двухступенчатое компримирование с промежуточным охлаждением газа. Существующие технологические схемы дожимных компрессорных станций предполагают следующие варианты компоновки газоперекачивающих агрегатов с центробежными компрессорами:

- две автономных дожимных компрессорных станции первой и второй ступеней сжатия с газокомпрессорными агрегатами, в состав которых входят одноступенчатые однокорпусные центробежные компрессоры с прямым приводом от газотурбинного двигателя;

- дожимная компрессорная станция, в состав которой входят газокомпрессорные агрегаты с двухступенчатыми двухкорпусными компрессорами с промежуточным охлаждением, расположенными на одном валу, привод которых осуществляется от приводного газотурбинного двигателя через промежуточный повышающий редуктор (мультипликатор), имеющий один вал отбора мощности;

- дожимная компрессорная станция, в состав которой входят газокомпрессорные агрегаты с двухсекционными однокорпусными центробежными компрессорами с промежуточным охлаждением, привод которых осуществляется от приводного газотурбинного двигателя через промежуточный повышающий редуктор (мультипликатор), имеющий один вал отбора мощности.

Наиболее близким решением к предложенному изобретению является блочно-комплектная турбокомпрессорная установка для транспортировки углеводородного газа, состоящая из двухкорпусного центробежного компрессора с расположением корпусов компрессоров низкого и высокого давления на одном валу, газотурбинного привода с мультипликатором, технологического контура, оснащенного запорной и регулирующей арматурой, а также датчиками системы автоматизированного управления установкой, притом технологический контур имеет линейную компоновку, а ступени сжатия двухкорпусного центробежного компрессора оснащены аппаратами воздушного охлаждения и сепараторами (см. Патент RU №2464448, опубликован 20.10.2012).

Недостатками вышеуказанных схем и наиболее близкого решения являются:

- сложная технологическая схема;

- длинная линия вала центробежного компрессора;

- невозможность применения высокотехнологичного вертикального разъема корпуса для компрессора первой ступени компримирования;

- невысокая эффективность агрегата, вызванная невозможностью применения компрессоров первой и второй ступеней сжатия с различными номинальными оборотами;

- сложность проведения технического обслуживания в процессе эксплуатации и во время проведения капитального ремонта;

- наличие взаимного механического и газодинамического влияния роторов компрессоров первой и второй ступеней компримирования;

- технологические ограничения по линейным размерам и напорным характеристикам в случае применения однокорпусных компрессоров;

- сложность унификации газокомпрессорных агрегатов первой и второй ступеней компримирования;

- низкая вибрационная устойчивость.

Техническим результатом изобретения является улучшение вибрационных характеристик и повышение эффективности работы агрегата за счет возможности применения компрессоров первой и второй ступеней сжатия с различными номинальными оборотами при одновременном исключении взаимного влияния роторов компрессоров, упрощение технологической схемы, обеспечение симметричного распределения нагрузки на мультипликатор.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что газокомпрессорный агрегат содержит газотурбинный двигатель, связанный с ним мультипликатор, имеющий два вала отбора мощности, и две ступени сжатия в виде соединенных технологическим контуром компрессора низкого давления и компрессора высокого давления, каждый из которых связан с соответствующим валом отбора мощности.

Кроме того, валы отбора мощности мультипликатора расположены параллельно друг другу.

Кроме того, каждый из указанных компрессоров имеет корпус с вертикальным разъемом.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен двухвальный газокомпрессорный агрегат.

Двухвальный газокомпрессорный агрегат для дожимных компрессорных станций представляет собой газотурбинную установку, которая содержит приводной газотурбинный двигатель 1, с которым связан мультипликатор 2 (повышающий редуктор), имеющий два параллельно расположенных друг к другу вала отбора мощности 3 и 4. Установка также содержит двухкорпусной центробежный компрессор, включающий две ступени сжатия в виде компрессора 5 низкого давления и компрессора 6 высокого давления, соединенных технологическим контуром 9. Центробежный компрессор имеет аппарат 7 промежуточного воздушного охлаждения, расположенный в составе технологического контура 9 между двумя ступенями сжатия. Центробежные компрессоры 5 и 6 имеют корпусы с высокотехнологичным вертикальным разъемом типа «баррель» (не показаны) и расположены на силовой раме (не показана) параллельно друг другу. Компрессор 5 низкого давления связан с ведомым валом 3 мультипликатора 2, а компрессор 6 высокого давления связан с ведомым валом 4 мультипликатора 2, таким образом, компрессоры 5, 6 имеют независимые друг от друга приводы, каждый из которых имеет свои обороты в процессе эксплуатации.

В состав газокомпрессорного агрегата также входит технологическое укрытие 8 с технологическим контуром 9 (с инженерными системами обеспечения), оснащенным трубопроводами, запорной и регулирующей арматурой, а также датчиками контроля.

Конструкция корпусов центробежного компрессора предусматривает возможность установки сменных проточных частей на большее отношение давлений, что позволяет обеспечить работу газокомпрессорного агрегата в широком диапазоне производительности и входных давлений.

Для передачи крутящего момента от вала силовой турбины приводного газотурбинного двигателя 1 к валам 3, 4 компрессоров низкого и высокого давлений 5, 6 служит мультипликатор 2 с параллельным расположением двух валов отбора мощности 3, 4. Силовая турбина (выходной вал) приводного газотурбинного двигателя 1 соединена с ведущим валом мультипликатора 2 посредством упругой «сухой» муфты (не показана), позволяющей компенсировать неточность монтажа соединяемых валов, а также тепловые перемещения за счет упругих элементов. Ведомые валы 3, 4 мультипликатора 2 соединены через муфту (не показана) с валами роторов компрессоров низкого и высокого давления 5, 6.

Компримируемый газ поступает на вход компрессора 5 низкого давления, далее после охлаждения в промежуточном газоохладителе 7 на вход компрессора 6 высокого давления, после чего подается в нагнетательный трубопровод.

В случае применения газокомпрессорного агрегата в технологической схеме с промежуточной низкотемпературной сепарацией, компрессор 5 низкого давления используется для компримирования попутного нефтяного газа, а компрессор 6 высокого давления - сухого отбензиненного газа.

Таким образом, благодаря вышеописанному выполнению газокомпрессорного агрегата с двумя валами отбора мощности обеспечивается возможность использования в качестве ступеней низкого и высокого давления компрессоров с различными номинальными оборотами; уменьшается длина вала компрессора вдвое; улучшаются вибрационные характеристики как компрессоров, так и всего агрегата в целом; обеспечивается симметричное распределение нагрузки на ведущую шестерню мультипликатора за счет наличия двух параллельных валов отбора мощности; исключается взаимное влияние роторов компрессоров низкого и высокого давления, особенно в диапазоне нештатных режимов; в случае применения в составе двухступенчатой дожимной компрессорной станции с промежуточным циклом низкотемпературной сепарации, обеспечивается возможность унификации агрегатов первой и второй ступеней путем использования одного приводного газотурбинного двигателя как для привода компрессора низкого давления (первой ступени) для сжатия попутного нефтяного газа, так и компрессора высокого давления (второй ступени) - для сжатия сухого отбензиненного газа; благодаря наличию высокотехнологичного корпуса с вертикальным разъемом значительно упрощается как его техническое обслуживание в процессе эксплуатации, так и проведение капитального ремонта компрессоров.

При необходимости достижения высоких степеней сжатия агрегат позволяет применять на обеих ступенях компримирования однокорпусные двухсекционные центробежные компрессоры с промежуточным охлаждением.

1. Газокомпрессорный агрегат, содержащий газотурбинный двигатель, связанный с ним мультипликатор, имеющий два вала отбора мощности, и две ступени сжатия в виде соединенных технологическим контуром компрессора низкого давления и компрессора высокого давления, каждый из которых связан с соответствующим валом отбора мощности.

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что валы отбора мощности мультипликатора расположены параллельно друг другу.

3. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что каждый из указанных компрессоров имеет корпус с вертикальным разъемом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам для наддува дизельных двигателей, а также к устройствам для очистки моторного масла двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к системе охлаждения двигателя тепловоза. Лопастное колесо вентилятора состоит из барабана с жестко к нему присоединенными лопастями и ребер жесткости.

Предложены консольный осевой компрессор (58), химический реактор (130) и способ сжатия текучей среды. Указанный компрессор (58) содержит корпус (60), выполненный с возможностью вертикального разъема вдоль вертикальной оси (72) для получения доступа к внутренней части корпуса (60), и съемный картридж (62).

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к вентиляторам, используемым в установках для сушки с использованием горячего газа. Технический результат достигается тем, что вентилятор высокого давления установки для сушки с использованием горячего газа, содержащий рабочее колесо, ступицу рабочего колеса, насаженную на вал электродвигателя с горизонтальной осью вращения, и корпус вентилятора, с входным и выходным окнами, дополнительно содержит уплотнительное кольцо, сальниковую набивку в ступице рабочего колеса и отверстия в рабочем колесе.

Изобретение относится к энергетике. Предлагается способ сборки турбоустановки, содержащей объединенные устройство для отделения частиц и устройство для регулирования потока.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, и пневмосеть.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор с воздушным фильтром, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и датчиками температуры и давления, при этом компрессор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, а датчик температуры и датчик давления дополнительно подсоединены соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, при этом воздухосборник снабжен вертикально установленным завихрителем, выполненным в виде четырех пластин, жестко соединенных между собой осью, входные и выходные участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, кроме того, воздухосборник в нижней части снабжен грязесборником.

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции высокоскоростных центробежных машин. Центробежный компрессор содержит корпус с радиальными и соосными друг другу входным и выходным отверстиями, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным на нем консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой.

Изобретение относится к конструкции устройств для сжатия газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования газов, содержащих легкие компоненты и пары малолетучих (тяжелых) компонентов (например, попутного нефтяного газа и природного газа), с получением сжатого газа и конденсата тяжелых компонентов, образующего, например, углеводородную и водную фазы.

Группа изобретений относится к центробежному компрессору и, в частности, к каплеуловителям для удаления жидкости из компрессора, а также к способу повышения эффективности работы центробежного компрессора в газотурбинных двигателях.

В изобретении предлагается использовать внешний теплообменник для передачи теплоты от смазочного материала компрессора (к) расширенной рабочей жидкости, за счет чего происходит охлаждение смазочного материала. Теплообменник также может быть использован для переохлаждения конденсированной рабочей жидкости при помощи этого же потока расширенной рабочей жидкости. Горизонтальный компрессор типа улитки содержит промежуточный отстойник для смазочного материала, расположенный между главным опорным элементом и улиткой. Противовес на коленчатом валу может перемещаться через смазочный материал в промежуточном отстойнике, чтобы разбрызгивать вокруг смазочный материал. Горизонтальный компрессор типа улитки может иметь множество обработанных на станке поверхностей, которые используют для точной центровки и совмещения компонентов компрессора. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники и может быть использовано в газотурбинных приводах газоперекачивающих агрегатов для разогрева газоперекачивающих агрегатов. Газоперекачивающий агрегат содержит компрессор, газотурбинный привод, газомасляный теплообменник, контуры системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода и контур системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода, маслобак с установленным в нем нагревателем масла и датчиками контроля температуры масла. Способ включает нагрев масла в маслобаке, подачу его в газомасляный теплообменник для нагрева топливного газа, который при запуске агрегата направляют в камеру сгорания газотурбинного привода, при этом предварительно осуществляют предпусковой нагрев до температур 30°C÷60°C газомасляного теплообменника с помощью установленных и неподвижно закрепленных на всей его внешней поверхности электрических нагревателей и с одновременным использованием нагретого в маслобаке масла, при этом в пусковом режиме в разогретый газомасляный теплообменник с циркулирующим горячим маслом поочередно для нагрева подают холодный пусковой газ, а при переходе на рабочий режим нагревают и основной поток холодного топливного газа, после чего нагретый топливный газ направляют в модуль редуцирования для придания ему необходимых для запуска агрегата температуры и давления и направления его далее в камеру сгорания газотурбинного привода. Изобретение позволяет сократить время запуска при низких температурах окружающей среды и снизить металлоемкость оборудования. 1 ил.

Компрессорная станция магистрального газопровода с газотурбодетандерной энергетической установкой снабжена газотурбинными газоперекачивающими агрегатами с нагнетателями природного газа и аппаратами воздушного охлаждения. Газотурбодетандерная энергетическая установка содержит газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, теплообменник-регенератор, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом и устройством для его управления, газотурбинную установку. Газопровод топливного газа высокого давления соединен через сепаратор и теплообменник-регенератор с входом турбодетандера и обеспечивает топливоснабжение газотурбодетандерной энергетической установки и всех газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Газотурбодетандерная энергетическая установка выполнена регенеративной и дополнительно снабжена эжекторной турбохолодильной машиной с низкотемпературным рабочим телом. Выход турбодетандера соединен через газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа газотурбодетандерной установки с камерой сгорания этой установки, а также через газопроводы топливного газа с камерами сгорания газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Выхлопной газоход газовой турбины газотурбодетандерной энергетической установки связан с атмосферой через дополнительный регенеративный воздухоподогреватель и теплообменник-регенератор. Изобретение направлено на повышение мощности и экономичности газотурбодетандерной установки и газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. 2 ил.
Наверх