Двухвальный газокомпрессорный агрегат для дожимных компрессорных станций

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.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов. Установка содержит газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с входным направляющим аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа, подогреватель топливного газа, регулятор. Газопровод топливного газа высокого давления через сепаратор и подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через газопровод топливного газа среднего давления, подогреватель топливного газа и газопровод топливного газа связан с камерами сгорания регенеративной газотурбодетандерной установки и газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора. Газоперекачивающие агрегаты снабжены утилизационными подогревателями теплоносителя, соединенными трубопроводами теплоносителя с подогревателем топливного газа высокого давления и с подогревателем топливного газа. Регулятор соединен импульсными линиями с регулируемым входным направляющим аппаратом турбодетандера и с газопроводом топливного газа. Установка дополнительно снабжена газоохладителем, установленным в магистральном газопроводе природного газа после нагнетателей газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения, а по топливному газу газоохладитель установлен в газопроводе топливного газа среднего давления между выходом турбодетандера и входом подогревателя топливного газа. Преимущества - обеспечение энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций, повышение экономичности и возможность охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе ГПА. 1 ил.

Изобретение относится к области управления работой газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции магистрального газопровода. Выработку газа из выведенного в ремонт участка магистрального газопровода осуществляют по заранее выбранной математической модели - а именно, двумя разнотипными газоперекачивающими агрегатами компрессорной станции по схеме «в параллель» в режиме работы полнонапорных центробежных компрессоров в области их максимального политропного коэффициента полезного действия. Полученные ряды значений газодинамических характеристик сравнивают с расчетными, интерпретируют в качестве оптимальных зон работы центробежных компрессоров и направляют для принятия диспетчерских решений в систему автоматизированного управления газоперекачивающих агрегатов в качестве управляющих параметров воздействия на систему регулирования компрессорной станции. Техническим результатом предлагаемого способа является ресурсосбережение природного газа. 17 ил., 2 табл.

Изобретение относится к вентилятору, не имеющему лопастей в зоне выхода потока и предназначенному для систем эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов. Узел безлопастного вентилятора для эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов содержит кольцевую газораспределительную камеру с подводящим патрубком, щелевое сопло и горловину, внутренняя часть которой имеет поверхность Коанда и расположена за соплом в направлении движения газового потока. При этом горловина образована полыми сегментами, закрепленными на несущем кольце с помощью кронштейнов с возможностью относительного фиксированного поворота в радиальной плоскости и сообщающимися посредством гибких рукавов с полостью газораспределительной камеры, имеющей форму тора и размещенной концентрично относительно несущего кольца. Это позволяет повысить эффективность функционирования вентиляторного узла за счет обеспечения возможности регулирования фокусировки выталкиваемого воздушного потока и его закручивания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к крыльчатке для вентиляционных каналов, образованной центробежным вентилятором, имеющим улитку (1), оборудованную боковыми отверстиями (2) для забора воздуха и раструбом (3) для выхода воздуха в перпендикулярном направлении, линии (4), соединенные с боковыми отверстиями (2), выходят в общее отверстие 5 для прямого соединения с участком (6) вентиляционного канала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ периодического компримирования газа, включающий цикл подачи насосом рабочей жидкости под давлением от питающей емкости в компрессионную камеру с одновременным вытеснением из ее верхней части газа в напорную линию через нагнетательный клапан и, по мере достижения уровнем рабочей жидкости в компрессионной камере максимального положения, переключение компрессионной камеры на слив, цикл опорожнения этой камеры от рабочей жидкости с одновременным поступлением в нее компримируемого газа через всасывающий клапан и, по мере достижения уровнем рабочей жидкости минимального положения, повторение циклов. Цикл опорожнения компрессионной камеры от рабочей жидкости производят без прекращения ее подачи насосом в компрессионную камеру, причем опорожнение этой камеры от рабочей жидкости производят с расходом, превышающим подачу перекачивающего рабочую жидкость насоса. Задачей предложенного способа является упрощение способа и повышение надежности работы компрессора. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к интегрированному вентиляционному аппарату для подвальных помещений. Он включает в себя: приточный вентилятор, установленный в отверстии для подачи воздуха каждого яруса подвального помещения; вытяжной вентилятор, установленный в выпускном воздушном отверстии на каждом ярусе, направленный в воздухоотводящий канал подвального помещения; множество промежуточных вентиляторов, установленных на потолке каждого яруса подвального помещения; и контроллер, получающий электрические сигналы от датчиков, равномерно распределенных по потолку каждого яруса, для общего контроля вентиляторов; приточный вентилятор и вытяжной вентилятор, включающие цилиндрический вентилятор, установленный в полигональной колоннообразной раме, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен противопожарной заслонкой, которая открывается или закрывается в зависимости от того, работает вентилятор или нет, и которая может быть принудительно закрыта с помощью предохранителя, срабатывающего при определенной температуре, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен распылительными соплами, которые всасывают воду под действием разрежения создаваемого воздушного потока для мелкодисперсного распыления воды. Таким образом, настоящее изобретение может осуществлять контроль за повышением температуры в подвальном помещении с низкими затратами и повышает пожарную безопасность путем предотвращения распространения огня на другие ярусы. В частности, настоящее изобретение может значительно улучшить состояние и условия содержания всего сооружения за счет значительного улучшения качества воздуха в подвальном помещении, а также благодаря возможности тушения пожара на ранней стадии. 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ работы компрессорной станции магистральных газопроводов, газоперекачивающие агрегаты которой оснащены комбинированным типом привода - электроприводным и газотурбинным, характеризуется тем, что при падении электрической нагрузки общей энергосистемы для газоперекачивающих агрегатов в качестве привода используют обратимый двигатель-генератор, оснащенный преобразователем частоты для работы в режиме двигателя и генератором - для работы в режиме выработки электроэнергии, соединенного с газовым компрессором через автоматическую центробежную расцепную муфту с силовым валом и валом отбора мощности. При значительном увеличении электрической нагрузки общей энергосистемы используют газотурбинный привод. Газотурбинный привод имеет воздушный компрессор, на вход которого подают воздух, направляемый затем в камеру сгорания, в которой при сжигании газовоздушной смеси преобразуют образовавшийся высокоэнергетический тепловой поток в механическую работу за счет вращения струями газовоздушной смеси лопаток газовой турбины. Отработанные газы направляют через газоход в котел-утилизатор для дальнейшей утилизации с целью получения тепловой энергии. Останов газотурбинного привода и пуск обратимого двигателя-генератора осуществляют синхронизированно. Способ позволяет снизить потребление электроэнергии из внешней электрической сети при повышении надежности энергоснабжения и ресурса газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. 2 ил.

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.

Наверх