Газоперекачувальний агрегат

1 Газоперекачувальний агрегат, що містить турбоблок, у теплозвукоізолюючому контейнері якого розташований відцентровий компресор, що включає ротор, встановлений у підшипниках і оснащений ущільненнями, і газотурбінний привідний двигун, повітроочисний пристрій, вихлопну шахту із шумоглушником, систему пожежогасіння з установкою автоматичного газового пожежогасіння, пристрій приєднання агрегату до магістрального трубопроводу, який відрізняється тим, що ротор компресора містить два пристрої під установку елементів для осьової фіксації торцевих газодинамічних ущільнень, газотурбінний привідний двигун, встановлений у розташованому усередині контейнера кожусі із пристроєм регулювання витрат охолоджуючого повітря, повітроочисний пристрій на виході додатково оснащений повітряними фільтрами, вихлопна шахта додатково включає циліндричну вихлопну трубу з перехідником, розташованим між циліндричною вихлопною трубою і шумоглушником, установка автоматичного пожежогасіння додатково містить пристрій для пролонгованої подачі вогнегасної речовини під кожух двигуна, пристрій приєднання агрегату до магістрального трубопроводу містить вставне кільце і віджимний елемент 2 Газоперекачувальний агрегат за п 1, який відрізняється тим, що пристрій під установку елемента для осьової фіксації торцевого газодинамічного ущільнення, виконаний у вигляді проточки, розташованої між робочою поверхнею ротора під установку ущільнення і робочою поверхнею ротора під установку підшипника 3 Газоперекачувальний агрегат за пп 1, 2, який відрізняється тим, що пристрій під установку елемента для осьової фіксації торцевого газодинамічного ущільнення виконаний у вигляді різі 4 Газоперекачувальний агрегат за пп 1-3, який відрізняється тим, що ротор компресора, оснащений або торцевими газодинамічними ущільненнями і магнітними підшипниками ротора, або торцевими газодинамічними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора, або масляними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора 5 Газоперекачувальний агрегат за п 1, який відрізняється тим, що вставне кільце розташоване між фланцем патрубка компресора і фланцем пристрою для приєднання до газопроводу, а віджимний елемент розміщений на фланці пристрою для приєднання до газопроводу Запропонована корисна модель відноситься до області турбомашинобудування і може бути використана в газовій і нафтовій промисловості Більш конкретно, корисна модель, що заявляється, відноситься до газоперекачувальних агрегатів для компримування природного або нафтового що містить турбоблок, у тепло-звукоізолюючому контейнері якого розташовані відцентровий компресор, що включає ротор, встановлений у підшипниках і оснащений ущільненнями, і газотурбінний приводний двигун, повітроочисний пристрій, вихлопну шахту із шумоглушником, систему пожежегасіння з установкою автоматичного газового пожежегасшня, пристрій для приєднання агрегату до магістрального газопроводу [1] Дана конструкція характеризується наступними недоліками відомий тепло-звукоізолюючий контейнер тур газу на ЛІНІЙНИХ, ДОТИСКНИХ компресорних станціях і станціях підземних сховищ газу або для закачування нафтового газу в пласт Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, технічним рішенням по призначенню і сукупності ознак є газоперекачувальний агрегат, 1277 боблока не відповідає сучасним вимогам до устаткування подібного призначення і не повною мірою забезпечує норми промислової санітари, що знижує екологічні показники агрегату і підвищує небезпеку виникнення пожежі усередині турбоблока Як правило, температура усередині термоблока не опускається нижче 60°С, що нерідко призводить до оплавлення ізоляції, кабельних проводок та ш , створюючи при цьому аварійні ситуації, викликані коротким замиканням в електричних мережах, існуюча конструкція ротора припускає його установку тільки в підшипниках ковзання і використання масляних ущільнень, конструкція яких не дозволяє цілком виключити безповоротні втрати ущільнювального масла, що знижує експлуатаційні характеристики агрегату, існуючий повітроочисний пристрій, оснащений инерційно-жалюзійними сепараторами, не дозволяє досягти необхідного ступеня очищення циклового повітря, як-то, не більш Юмкм, що в кінцевому результаті, знижує експлуатаційну надійність і ресурс роботи приводного двигуна, існуюча конструкція вихлопної шахти не відповідає сучасним вимогам захисту навколишнього середовища через недостатній рівень розсіювання шкідливих речовин і їхню високу концентрацію у вихлопних газах, що призводить до зниження екологічних параметрів агрегату в цілому, існуюча система пожежегасіння не забезпечує гасіння пожежі у приміщенні двигуна у випадку повторного загоряння, пристрій приєднання агрегату фланцем до магістрального газопроводу безпосередньо з'єднаний з патрубком компресора, що ускладнює проведення випробувань на МІСЦІ експлуатації агрегату Технічна задача, яку вирішує запропонована корисна модель, полягає у створенні конструкції газоперекачувального агрегату підвищеної надійності, ефективності і експлуатаційної маневреності при поліпшенні екологічних характеристик і умов експлуатації Поставлена технічна задача вирішується за рахунок створення газоперекачувального агрегату, що містить, як і відомий, турбоблок, у теплозвукоізолюючому контейнері якого розташований відцентровий компресор, що включає ротор, встановлений у підшипниках і оснащений ущільненнями, і газотурбінний приводний двигун, повітроочисний пристрій, вихлопну шахту із шумоглушником, систему пожежегасіння з установкою автоматичного газового пожежегасіння, пристрій приєднання агрегату до магістрального газопроводу, у якому, ВІДПОВІДНО до передбачуваної корисної моделі, ротор компресора містить два пристрої під установку елементів для осьової фіксації торцевих газодинамічних ущільнень, газотурбінний приводний двигун, встановлений у розташованому усередині контейнера кожусі із пристроєм регулювання витрати охолоджуючого повітря, повітроочисний пристрій на виході додатково оснащений повітряними фільтрами, вихлопна шахта додатково включає циліндричну вихлопну трубу з перехідником, розташованим між циліндричною вихлопною трубою і шумоглушником, установка автоматичного пожежегасіння додатко во містить пристрій для пролонгованої подачі вогнегасної речовини під кожух двигуна, пристрій приєднання агрегату до магістрального трубопроводу містить проставочне кільце і віджимний елемент Причому пристрій під установку фіксуючого елементу для торцевого газодинамічного ущільнення може бути виконаний або у вигляді проточки, або у вигляді різьби, розташованих між робочою поверхнею ротора під установку ущільнення і робочою поверхнею ротора під установку підшипника, при цьому в запропонованому газоперекачувальному агрегаті ротор компресора може бути постачений або торцевими газодинамічними ущільненнями і магнітними підшипниками ротора, або торцевими газодинамічними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора, або масляними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора, крім того, проставочне кільце може бути розміщене між фланцем патрубка компресора і фланцем пристрою приєднання до газопроводу, а віджимний елемент - на фланці пристрою приєднання до газопроводу Таким чином, ВІДПОВІДНО ДО запропонованої корисної моделі, наступні ІСТОТНІ ознаки є необхідними і достатніми для вирішення поставленої технічної задачі забезпечення ротора компресора двома пристроями під установку фіксуючих елементів для торцевих газодинамічних ущільнень, причому дані пристрої виконані або у вигляді проточки, або у вигляді різьби і розташовані між робочими поверхнями ротора під установку ущільнення і робочими поверхнями ротора під установку підшипника, дозволяє, у залежності від умов експлуатації і вимог замовника, використовувати в компресорі або торцеві газодинамічні ущільнення і магнітні підшипники ротора, або торцеві газодинамічні ущільнення і підшипники ковзання ротора, або масляні ущільнення і підшипники ковзання ротора У результаті, розширюються технологічні можливості компресора, поліпшується його експлуатаційна маневреність Зокрема, із рівня техніки відомо, що магнітні підшипники, вигідно відрізняючись від класичних ПІДШИПНИКІВ ковзання, мають кращі показники по демпфіруванню і жорсткості, малі витрати енергії на тертя Використання магнітних ПІДШИПНИКІВ у компресорах газоперекачувальних агрегатів дозволяє знизити споживану потужність компресора, той факт, що газотурбінний приводний двигун, уміщений у розташований усередині контейнера кожух із пристроєм регулювання витрати охолоджуючого повітря, забезпечує заданий температурний режим усередині контейнера як у зимовий, так і ЛІТНІЙ періоди експлуатації При цьому поліпшуються умови експлуатації й екологічні характеристики агрегату, не тільки завдяки більш низькій температурі усередині контейнера, але і за рахунок зниження рівня шуму в зоні обслуговування, оснащення повітроочисного пристрою на виході додатковим ступенем очищення повітря, за рахунок використання, крім инерційно-жалюзійних сепараторів, повітряних фільтрів, дозволяє підвищити рівень очищення циклового повітря до Юмкм і знизити ерозійну спрацьованність, що забезпечує 1277 підвищення надійності, ефеїсгивності і збільшення терміну служби газотурбінного двигуна і агрегату в цілому, оснащення вихлопної шахти циліндричною вихлопною трубою з перехідником, розташованим між шумоглушником і циліндричною вихлопною трубою, дає можливість поліпшити екологічну обстановку в зоні експлуатації агрегату, за рахунок висоти вихлопної шахти, і таким чином, за рахунок збільшення площі розсіювання вихлопних газів, що забезпечує зниження у вихлопі концентрації шкідливих речовин, Nox і CO, те, що установка автоматичного пожежегасшня містить додатковий пристрій для пролонгованої подачі вогнегасної речовини під кожух двигуна, дозволяє використовувати комбіновану систему пожежегасіння, що забезпечує дві черги подачі вогнегасної речовини під кожух двигуна Після першого викиду вогнегасної речовини під кожух двигуна автоматично вступає в дію друга черга, пролонгована подача, що запобігає можливості повторного загоряння під кожухом двигуна, забезпечує шертизацию об'єму, що захищається, протягом часу, достатнього для природного охолодження нагрітого устаткування У результаті, підвищується безпека експлуатації агрегату, використання пристрою для приєднання агрегату до магістрального газопроводу, що включає проставочне кільце і віджимний елемент, при цьому проставочне кільце розміщене між фланцем патрубка компресора і фланцем пристрою приєднання до газопроводу, а віджимний елемент - на фланці пристрою для для приєднання агрегату до магістрального газопроводу, скорочує цикл підготовки агрегату до випробувань і спрощує цей процес в умовах експлуатації Приклади здійснення технічного рішення, що заявляється, описані з посиланнями на малюнки На фіг 1 - 2 поданий загальний вид газоперекачувального агрегату На фіг 3 подане схематичне зображення кожуха турбоблока, ВІДПОВІДНО до корисної моделі, що заявляється На фіг 4 подане схематичне зображення ротора відцентрового компресора з торцевими газодинамічними ущільненнями і магнітними підшипниками На фіг 5 поданий перший варіант збільшеного фрагмента А на фіг З На фіг 6 поданий другий варіант збільшеного фрагмента А на фіг З На фіг 7 - 8 подане схематичне зображення удосконаленої ВІДПОВІДНО ДО моделі, що заявляється, системи очищення повітря, що надходить у газотурбінний двигун На фіг 9 подане схематичне зображення удосконаленої ВІДПОВІДНО до моделі, що заявляється, установки пожежегасіння турбоблока На фіг 1 0 - 1 1 подане схематичне зображення пристрою приєднання патрубка компресора до газопроводу На фіг 12 подане схематичне зображення ротора відцентрового компресора з торцевими газодинамічними ущільненнями і підшипниками ковзання На фіг 13 подане схематичне зображення ро тора відцентрового компресора з масляними ущільненнями і підшипниками ковзання Газоперекачувальний агрегат, що заявляється, містить турбоблок 1, фіг 1, 2, у теплозвукоізолюючому контейнері 2, фіг 3, якого розташований відцентровий компресор 3, що включає встановлений у магнітних підшипниках 4, фіг 4, ротор 5, у якому в зонах А є або проточки 6, фіг 5, або різьби 7, фіг 6, під установку елементів (не показані) для осьової фіксації торцевих газодинамічних ущільнень 8, фіг 4, при цьому, або проточки 6, фіг 5, або різьби 7, фіг 6, кожна з яких розташована між робочими поверхнями 9, фіг 5, 6, ротора 5, фіг 4, під установку ущільнення 8 і робочими поверхнями 10, фіг 5, 6, ротора 5, фіг 4, під установку підшипника 4 Усередині контейнера 2, фіг З, розташований газотурбінний приводний двигун 11, вміщений у кожух 12, з пристроєм 13 регулювання витрат охолоджуючого повітря Крім того, газоперекачувальний агрегат містить повітроочисний пристрій 14, фіг1, 7 - 8 оснащений двома ступенями очищення циклового повітря, як-то, инерційно-жалюзійними сепараторами 15, фіг 7 - 8, що забезпечують перший рівень очищення, і повітряними фільтрами 16, що забезпечують другий етап очищення Газоперекачувальний агрегат включає вихлопну шахту 17, фіг1, що містить циліндричну вихлопну трубу 18 із перехідником 19, розташованим між циліндричною вихлопною трубою 18 і шумоглушником 20 Турбоблок 1, фіг1, 9, забезпечений установкою автоматичного пожежегасіння 21, фіг 9, що містить пристрій 22 для пролонгованої подачі вогнегасної речовини під кожух 12, фіг 3, двигуна 11 Агрегат приєднаний до магістрального газопроводу 23, фіг 10 - 11, за допомогою пристрою 24, що містить проставочне кільце 25 і віджимний елемент 26 Проставочне кільце 25 розташоване між фланцем 27 патрубка компресора і фланцем 28 пристрою 24 приєднання до газопроводу 23, при цьому, віджимний елемент 26 розташований на фланці 28 Ротор 5 компресора може бути розміщений у підшипниках ковзання 29, фіг 12, і оснащений торцевими газодинамічними ущільненнями 8 При цьому у зонах А в роторі 5 виконані проточки 6, фіг 5, або різьби 7, фіг 6, під установку фіксуючих елементів (не показані) для торцевих газодинамічних ущільнень 8, фіг 12 Ротор 5 компресора може бути розміщений у підшипниках ковзання 29, фіг 13, і оснащений масляними ущільненнями ЗО При цьому, у зонах А в роторі 5 виконані зарезервовані проточки 6, фіг 5, або різьби 7, фіг 6, під можливу установку фіксуючих елементів (не показані) для торцевих газодинамічних ущільнень Газоперекачувальний агрегат працює таким чином Газ, що перекачується по газопроводу 23 через усмоктувальний патрубок, надходить у відцентровий газовий компресор 3, де відбувається його стискування і подача через нагнітаючий патрубок у напірний колектор компресорної станції (не показані) Приводом компресора 3 є газотурбінний двигун И, в якості палива якого є очищений і приведе 1277 ний до робочого тиску газ, що перекачується Атмосферне повітря, що пройшло у повітроочисному пристрої 14 два ступеня очищення, оснащені инерційно-жалюзійними сепараторами 15, і повітряними фільтрами 16, надходить на вхід газотурбінного приводного двигуна 11, з використанням традиційних технічних засобів підготовки і спалювання паливо - повітряної суміші Продукти спалювання, що мають високу температуру і тиск, і, отже, з великою потенційною енергією, формують газовий потік, енергія якого, у кінцевому результаті, перетворюється в механічну роботу, використовувану для приведення в дію відцентрового газового компресора 3 При русі газу через проточну частину газотурбінного двигуна 11 із зменшенням його енергії знижується температура і тиск газу Вихлопні гази через вихлопну шахту 17, що містить циліндричну вихлопну трубу 18, з'єднану переходником 19 із шумоглушником 20, виносяться в атмосферу Пристрій 13 регулювання витрат охолоджуючого повітря забезпечує заданий температурний режим усередині контейнера 2 При виникненні пожежі в контейнері 2 турбоблока 1 у дію вводиться комбінована система пожежегасшня, що забезпечує дві черги подачі вогнегасної речовини під кожух 12 двигуна 11 Після першого викиду вогнегасної речовини під кожух 12 двигуна 11 і в контейнер 2 автоматично вступає в дію друга черга - пролонгована подача - вогнегас 8 ноі речовини, що запобігає можливості повторного запалення під кожухом двигуна, забезпечує инертизацію об'єму, що захищається, протягом часу, достатнього для природного охолодження нагрітого устаткування У результаті, підвищується безпека експлуатації агрегату ВІДПОВІДНО ДО ВИМОГ замовника і умов експлуатації, газоперекачувальний агрегат може працювати з ротором компресора, оснащеним або торцевими газодинамічними ущільненнями і магнітними підшипниками ротора, або торцевими газодинамічними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора, або масляними ущільненнями і підшипниками ковзання ротора Кращим є варіант конструкції, при якому ротор компресора встановлений у магнітних підшипниках і оснащений торцевими газодинамічними ущільненнями, зафіксованими елементами, розміщеними в проточках, або на різьбах, оскільки магнітні підшипники здатні надійно і довгостроково працювати в будь-якім середовищі, в умовах високих швидкостей обертання, високих температур і тисків Запропоноване технічне рішення, за рахунок використання істотних ознак, викладених у пунктах формули, дозволяє підвищити експлуатаційну надійність, ефективність роботи і експлуатаційну маневреність агрегату при поліпшених екологічних показниках 1277 -.11 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71