ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ПРИВОДА АГРЕГАТА

Газотурбинная установка привода агрегата, относится к области машиностроения для газотурбинных технологий и может быть использовано при создании новых, и реконструкции действующих газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций на магистральных газопроводах, газотурбинных электростанций и в других случаях, где для наземного применения, например, в качестве силового привода, используются газотурбинные двигатели авиационного типа.
Известна «Газоперекачивающая станция» по патенту №2208184 RU F 04 D 25/02, содержащая систему воздухозаборную с воздухоочистительным устройством, воздуховодом и шумоглушителем, камерой всасывания; газовыхлопной тракт с запорным устройством, утилизатором тепла и выхлопной трубой, газотурбинный двигатель с шумоглушащим контейнером, системой маслообеспечения и маслоохладителем; центробежный компрессор с системой маслообеспечения и маслоохладителем; блоки фильтров топливного и пускового газа, противопожарной системы, вентиляции, автоматического управления технологическими процессами, отличающаяся тем, что со стороны входа газотурбинного двигателя установлена направленная вертикально вверх воздухозаборная система с камерой всасывания, воздуховодом с шумоглушителем, расположенными в здании, и воздухоочистительным устройством с площадками обслуживания и лестницами, установленными над крышей здания; к выходу газотурбинного двигателя, соединенного с центробежным компрессором, вертикальнопристыкован газовыхлопной тракт переменного сечения с переходником, запорным устройством, утилизатором тепла, расположенными в здании, и выхлопной трубой, расположенной над крышей здания; непосредственно к шумоглушащему контейнеру двигателя пристыкована камера всасывания с возможностью закатки и выкатки через нее двигателя.
Наиболее близким техническим решением является газотурбинный привод газоперекачивающего агрегата №3 на компрессорной станции «Починковская», 000 «Волготрансгаз» (магистральный газопровод Уренгой-Помары-Ужгород), выполненный по-лроекту ОАО «Гипронииавиапром» г.Москва, по техническим условиям 6-96009ТУ, содержащий газотурбинный двигатель авиационного типа, установленный в здании агрегата внутри теплошумоизолирующего контейнера, на направляющих путях с возможностью выкатки из него, например, для замены; систему воздухообеспечения, включающую воздухоочистительное устройство (ВОУ), глушитель шума всасываемого воздуха, камеру всасывания, установленную на фундаменте и трубопровод всасывания,
формирующие в штатной (рабочей) компоновке воздушный тракт, (а также другие, не рассматриваемые в настоящей заявке, системы и оборудование), взятый за прототип.
Газотурбинный привод, взятый за прототип, скомпонован так, что трубопровод всасывания, соединяющий газотурбинный двигатель с камерой всасывания, смонтированной стационарно на фундаменте, вне здания в котором установлен двигатель, конструктивно выполнен из отдельных частей, объединяемых с помощью специального стыковочного устройства телескопического типа, из которых та его часть, что расположена в здании и примыкает к двигателю, при плановых заменах последнего, демонтируется для освобождения места на направляющих путях для выкатки двигателя, а после его замены, снова устанавливается на прежнее место. Операции, связанные с демонтажем и монтажом трубопровода всасывания, являющиеся подготовительно-заключительными (вспомогательными) в общей процедуре замены двигателя, трудоемки настолько, что замена не укладывается в лимит времени, определенный РАО «Газпром» (п.6.1.13 Типовых технических требований к газотурбинным ГПА и их системам, утвержденных 21.01.97 г.)
Кроме того, трубопровод всасывания (и его составные части) изделие крупногабаритное и массивное и все манипуляции с ним в стесненных условиях здания в котором размещается все основное оборудование агрегата и многие его вспомогательные системы, относятся к видам работ повышенной опасности.
Актуальность вопроса обусловлена тем, что газоперекачивающие агрегаты подобного класса обеспечивают транспортировку газа по трубопроводу в объемах, измеряемых десятками миллионов кубометров в сутки, но ресурс газотурбинного двигателя до ремонта значительно меньше ресурса агрегата, так что за время назначенного ресурса ГПА, двигатель его привода меняется несколько раз и потери, вызванные простоем этого агрегата, выведенного из эксплуатации для замены двигателя, значительны.
Задачей предлагаемого технического решения, является создание газоперекачивающего агрегата, компоновка которого позволяет производить замену газотурбинного двигателя с наименьшими трудозатратами в наименьшие, по сравнению с аналогами и прототипом сроки.
Поставленная цель достигается за счет того, что газотурбинная установка привода, газоперекачивающего агрегата, содержащая газотурбинный двигатель, установленный в здании, вместе с теплошумоизолирующим контейнером, внутрь которого он помещен с возможностью перемещения по направляющим путям при выкатке из него,
например, для замены, устройство воздухоподготовки, глушитель шума всасывания, камеру всасывания и трубопровод всасывания, формирующие в штатной компоновке воздухозаборный тракт двигателя, другие системы и устройства обеспечивающие работоспособность и управляемость агрегата, при этом трубопровод всасывания устанавливается одним своим концом на направляющие пути, предназначенные и для размещения двигателя при выкатке его из контейнера, с возможностью перемещения в направлении из здания для освобождения места под двигатель, а другим концом жестко крепится к стыковочному узлу камеры всасывания; под камерой всасывания имеются направляющие пути, с возможностью установки на них тележки; камера всасывания, в штатном положении, крепится к глушителю всасывания посредством несъемных механизмов, например, струбцинного типа; тележка, в рабочей компоновке агрегата, размещается под камерой всасывания с некоторым зазором, выбранным конструктивно с таким расчетом, что камера всасывания, будучи отстыкованной от глушителя, опускается на платформу тележки и взаимодействует с ней, а последняя имеет возможность перемещения вместе с камерой всасывания и пристыкованным к ней трубопроводом всасывания на величину, необходимую для освобождения места для двигателя при его выкатке.
Предлагаемое техническое решение в значительной степени лишено указанных недостатков, так как, в силу своих конструктивных решений, полностью исключает все операции по расчленению трубопровода всасывания для высвобождения его демонтируемой части и снятия ее со своего штатного (рабочего) места и установки вновь, полностью исключает применение грузоподъемных механизмов (кранового оборудования) и саму необходимость подъема его над опорными конструкциями. Сама конструкция трубопровода всасывания значительно упрощается, так как полностью исключается необходимость в специальных стыковочных устройствах, в том числе, телескопического типа, с помощью которых демонтируемая часть трубопровода (в известных агрегатах) выводится из сочленения с другим оборудованием, в совокупности, с которым она формирует всасывающий тракт двигателя, чтобы обеспечить возможность снятия ее краном (или любыми другими грузоподъемными средствами).
На фиг.1. схематично изображен общий вид газотурбинной установки привода газоперекачивающего агрегата в штатной (рабочей) компоновке, на фиг.2 - то же, приведенное в состояние готовности к выкатке двигателя.
Предлагаемая газотурбинная установка привода включает в себя: газотурбинный двигатель 1 установленный, с возможностью фиксации положения и перемещения, на
направляющих лугях 2 фундаментной рамы 3 внутри теплозвукоизолирующего контейнера 4, оснащенного вспомогательными системами (условно не показанными), воздухоочистительное устройство 5, глушитель шума всасываемого воздуха 6, камеру всасывания 7 и трубопровод всасывания 8, одним концом жестко состыкованный с камерой всасывания, а другим, опирающийся на направляющие пути 10, проложенные по эстакаде 11 и тележку 12, установленную на путях 13 с возможностью перемещения.
Скомпонована газотурбинная установка привода агрегата, например газоперекачивающая, содержащая газотурбинный двигатель, установленный в здании вместе с теплошумоизолирующим контейнером, внутрь которого он помещен с возможностью перемещения по направляющим путям при выкатке из него, устройство воздухоподготовки, глушитель шума всасывания, камеру всасывания и трубопровод всасывания, последний установлен одним концом на направляющие для выкатки двигателя из контейнера с возможностью перемещения из здания, а другим концом жестко крепится к стыковочному узлу камеры всасывания. Камера всасывания прикреплена к глушителю шума всасывания посредством несъемных механизмов струбцинного типа. Под камерой всасывания размещены направляющие с возможностью перемещения по ним тележки. Кроме того, тележка установлена под камерой всасывания с зазором и отстыкованная от глушителя шума всасывания камера всасывания имеет возможность опускания на тележку и перемещения вместе с пристыкованным к ней трубопроводом всасывания на величину, необходимую для освобождения места для двигателя при выкатке.
Из представленного на фиг.1 и 2 видно, что для освобождения места для выкатки двигателя из контейнера 4 на эстакаау 10, достаточно лишь отстыковшъ камеру всасывания 7 от установленного над ней на опорных конструкциях (на схеме условно не показанных) глушителя шума всасывания 6, при этом камера всасывания входит в контакт с тележкой 12 после чего последняя откатьгоается, увлекая за собой и камеру всасывания, и присоединенный к ней трубопровод всасывания. Система приходит в положение, показанное на фиг.2. в котором место под двигатель освобождено. После установки нового или подменного двигателя в его контейнер, операции повторяются в обратном порядке.