ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ
GAS COMPRESSOR UNIT

Изобретение относится к газотурбостроению, а именно к системам смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода и системам подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата.
Известен газоперекачивающий агрегат, взятый за ближайший аналог, содержащий центробежный нагнетатель с приводным двигателем, использующим в качестве топлива транспортируемый по газопроводу газ, систему охлаждения смазочно-охлаждающей жидкости с теплообменником, в котором топливный газ подогревается смазочно-охлаждающей жидкостью (авт. свид. СССР №844797).
Известно устройство для охлаждения масла газовой турбины и газового нагнетателя, которое в своем составе имеет газомасляный теплообменник, выполненный в виде двухконтурного аппарата, контуры которого между собой связаны трубопроводом буферной жидкости, причем трубопровод буферной жидкости снабжен циркуляционным насосом и баком (патент РФ №2239099).
Известен способ безопасного подогрева топливного газа путем охлаждения масла, поступающего из опор газотурбинного двигателя и нагнетателя газоперекачивающего агрегата (заявка на изобретение №2005139828 от 21.12.2005).
Известен способ охлаждения масла в маслосистеме газоперекачивающего агрегата и газомасляный теплообменник для его осуществления (патент РФ №2221156).
Все вышеперечисленные устройства и способы обладают существенным недостатком - не обеспечивают надежное функционирование газоперекачивающего агрегата при пуске и работе при крайне низкой температуре окружающей среды.
Технической задачей настоящего изобретения является, наряду с обеспечением заданной температуры масла и обеспечением заданной температуры газа, подаваемых в газотурбинный привод, на установившихся режимах работы агрегата, также обеспечение этих параметров на переходных режимах (пуск) и в условиях крайне низкой температуры окружающей среды.
Технический результат достигается тем, что в газоперекачивающем агрегате, содержащем компрессор, газотурбинный привод, газомасляный теплообменник, контур системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода, образованный маслопроводами, маслофильтром, газомасляным теплообменником, маслобаком с установленным в нем нагревателем масла, датчиками контроля температуры масла, и контур системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода, образованный газопроводами, газовым фильтром, тем же газомасляным теплообменником, нагревателем газа, регулятором давления газа, датчиком контроля температуры газа, в контуре системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода маслопровод подвода масла в газомасляный теплообменник и маслопровод отвода масла из газомасляного теплообменника соединены между собой маслопроводом-перемычкой с установленным в ней регулирующим клапаном, а в контуре системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода газопровод подвода газа в газомасляный теплообменник и газопровод отвода газа из газомасляного теплообменника соединены между собой газопроводом-перемычкой с установленным в ней регулирующим клапаном.
Установленный в маслопроводе-перемычке регулирующий клапан, открывающийся при пуске газоперекачивающего агрегата, позволяет изменять поток проходящего через газомасляный теплообменник масла при его отводе от подшипниковых опор газотурбинного привода в маслобак.
Регулирующий клапан, установленный в газопроводе-перемычке, позволяет изменять поток газа, протекающего через газомасляный теплообменник, и поток газа к установленному в газопроводе отвода газа из газомасляного теплообменника нагревателю газа, обеспечивающему подогрев газа при низкой температуре окружающей среды. На чертеже представлен газоперекачивающий агрегат. Агрегат содержит компрессор 1, газотурбинный привод 2, маслобак 3 с установленным в нем нагревателем масла 4 и датчиком контроля температуры масла 5, маслофильтр 6, газомасляный теплообменник 7, маслопровод-перемычку 8 с регулирующим клапаном 9, датчик контроля температуры масла 10, маслопроводы 11…14, газовый фильтр 15, газопровод-перемычку 16 с регулирующим клапаном 17, нагреватель газа 18, регулятор давления 19, датчик контроля температуры газа 20, газопроводы 21…26.
Газоперекачивающий агрегат работает следующим образом. При пуске агрегата топливный газ подается в камеру сгорания газотурбинного привода 2 по газопроводам 21…26 через газовый фильтр 15, газопровод-перемычку 16 с открытым регулирующим клапаном 17, работающий нагреватель газа 18, регулятор давления газа 19. Температура газа контролируется датчиком 20. При этом часть газа протекает через газомасляный теплообменник 7. Масляные насосы, установленные в газотурбинном приводе 2 (не показаны), подают предварительно разогретое нагревателем 4 масло из маслобака 3 по маслопроводу 11 на смазку и охлаждение подшипниковых опор газотурбинного привода 2 и отводят от них по маслопроводам 12…14 через маслофильтр 6, маслопровод-перемычку 8 с открытым регулирующим клапаном 9 в маслобак 3, при этом часть масла протекает через газомасляный теплообменник 7. После выхода агрегата на рабочий режим и разогрева масла по сигналу датчика 10 закрываются клапаны 9, 17, прекращается нагрев газа нагревателем 18, а масло и газ протекают только через газомасляный теплообменник 7, в котором масло охлаждается, а топливный газ нагревается. В случае переохлаждения масла с датчика 10 подается сигнал на открытие клапана 17, который уменьшает количество газа, протекающего через газомасляный теплообменник 7, при этом может быть включен нагреватель газа 18 по сигналу датчика 20, если температура газа будет выходить за предельные значения.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную работу газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата в режиме пуска агрегата и в рабочем режиме при крайне низкой температуре окружающей среды.