КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ ТГА-70/30

Область техники.
Заявляемое техническое решение относится к компрессорной технике, в частности к компрессорным станциям высокого давления, применяемым в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.
Предшествующий уровень техники.
Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является передвижная азотная компрессорная станция (патент РФ №114490 на полезную модель, МПК F04B 41/00, 2012). Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог содержит первый и второй компрессоры, первый и второй силовые приводы, охладитель воздуха первого компрессора, вентилятор охладителя воздуха первого компрессора, вентиляторы жидкостной системы охлаждения второго компрессора.
У указанного прототипа выход охладителя воздуха первого компрессора соединен со входом второго компрессора через газоразделительный блок. Все вышеуказанные вентиляторы соединены с гидроприводом.
Недостатком прототипа является то, что приводом для всех вентиляторов является один гидропривод. В случае поломки гидропривода все вентиляторы станции прекратят свою работу.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение надежности работы гидравлической системы компрессорной станции.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что компрессорная станция содержит первый и второй компрессоры с приводами, первый охладитель газа, первую гидравлическую линию и вентилятор первого охладителя газа. При этом выход газа первого компрессора соединен со входом первого охладителя газа. Отличается тем, что:
- содержит второй охладитель газа, при этом выход газа второго компрессора соединен со входом второго охладителя газа;
- первая гидравлическая линия содержит первый и второй гидромоторы, при этом первый гидромотор соединен с валом вентилятора системы охлаждения первого привода, а второй гидромотор соединен с валом вентилятора первого охладителя газа;
- станция содержит вторую гидравлическую линию;
- вторая гидравлическая линия содержит третий и четвертый гидромоторы, при этом третий гидромотор соединен с валом вентилятора системы охлаждения второго привода, а четвертый гидромотор соединен с валом вентилятора второго охладителя газа;
- первый и второй гидромоторы соединены последовательно в первой гидравлической линии, а третий и четвертый гидромоторы соединены последовательно во второй гидравлической линии.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «повышение надежности работы гидравлической системы компрессорной станции».
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.
Первый и второй компрессоры преимущественно одинаковые.
Компрессоры предпочтительно выполнены винтовыми двухступенчатыми.
Выход газа первого компрессора соединен со входом первого охладителя газа преимущественно через первый ресивер-маслоотделитель. При этом выход газа второго компрессора соединен со входом второго охладителя газа через второй ресивер-маслоотделитель.
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показана пневматическая схема компрессорной станции, на фиг. 2 - гидравлическая схема компрессорной станции.
Осуществление технического решения.
Компрессорная станция (фиг. 1) содержит две одинаковые независимые линии производства сжатого газа и две одинаковые независимые рабочие гидравлические линии.
Первая линия производства сжатого газа содержит первый компрессор (1) с приводом (2), первый впускной фильтр (3), первый ресивер-маслоотделитель (4) и первый охладитель газа (5). Вторая линия производства сжатого газа содержит второй компрессор (6) с приводом (7), второй впускной фильтр (8), второй ресивер-маслоотделитель (9) и второй охладитель газа (10).
Компрессоры (1, 6) предназначены для сжатия и нагнетания газа, преимущественно атмосферного воздуха. Компрессоры (1, 6) одинаковые и предпочтительно выполнены винтовыми двухступенчатыми.
Приводы (2, 7) компрессоров (1, 6) предпочтительно выполнены в виде дизельных двигателей. Валы приводов (2, 7) соединены с валами компрессоров (1, 6) посредством эластичных муфт.
Первый и второй впускные фильтры (3, 8) размещены на входах газа компрессоров (1, 6).
Ресиверы-маслоотделители (4, 9) предназначены для отделения основной части масла от сжатого газа. Вход газа первого ресивера-маслоотделителя (4) соединен с выходом газа первого компрессора (1). Вход газа второго ресивера-маслоотделителя (9) соединен с выходом газа второго компрессора (6).
Охладители газа (5, 10) предназначены для охлаждения сжатого и нагретого компрессорами (1, 6) газа. Выход газа первого охладителя (5) соединен со входом первого запорного вентиля (11), а выход газа второго охладителя (10) соединен со входом второго запорного вентиля (12). У первого и второго охладителей (5, 10) есть вентиляторы (13, 14).
У каждого привода (2, 7) компрессора есть своя система охлаждения. Упомянутые системы охлаждения предназначены для поддержания в допустимых пределах температур деталей, подвергающихся при работе дизеля воздействию высоких температур, а также для охлаждения масла и наддувочного воздуха. Первая и вторая системы охлаждения привода содержат вентиляторы (15, 16), радиаторы (17, 18) и термостаты (не показано).
Первая гидравлическая линия (фиг. 2) содержит первый гидронасос (19), первый гидромотор (20), второй гидромотор (21) и первый теплообменник - маслоохладитель (22). Вторая гидравлическая линия содержит второй гидронасос (23), третий гидромотор (24), четвертый гидромотор (25) и второй теплообменник - маслоохладитель (26).
Первый гидромотор (20) соединен с валом вентилятора (15) системы охлаждения первого привода (2). Второй гидромотор (21) соединен с валом вентилятора (13) первого охладителя газа (5). Третий гидромотор (24) соединен с валом вентилятора (16) системы охлаждения второго привода (7). Четвертый гидромотор (25) соединен с валом вентилятора (14) второго охладителя газа (10).
Вал первого гидронасоса (19) соединен с валом первого привода (2) компрессора (1). Вал второго гидронасоса (23) соединен с валом второго привода (7) компрессора (6).
Вход рабочей жидкости первого гидронасоса (19) соединен с общим гидравлическим баком (27). Выход рабочей жидкости первого гидронасоса (19) соединен со входом рабочей жидкости первого гидромотора (20). Первый и второй гидромоторы (20, 21) соединены последовательно в первой гидравлической линии. Выход рабочей жидкости второго гидромотора (21) соединен со входом рабочей жидкости первого теплообменника-маслоохладителя (22). Выход рабочей жидкости первого теплообменника-маслоохладителя (22) соединен со входом общего фильтра рабочей жидкости (28).
Вход рабочей жидкости второго гидронасоса (23) также соединен с общим гидравлическим баком (27). Выход рабочей жидкости второго гидронасоса (23) соединен со входом жидкости третьего гидромотора (24). Третий и четвертый гидромоторы (24, 25) соединены последовательно во второй гидравлической линии. Выход рабочей жидкости четвертого гидромотора (25) соединен со входом рабочей жидкости второго теплообменника-маслоохладителя (26). Выход рабочей жидкости второго теплообменника-маслоохладителя (26) соединен со входом общего фильтра рабочей жидкости (28). Выход общего фильтра рабочей жидкости (28) соединен с общим гидравлическим баком (27).
Пример конкретного выполнения.
Основные параметры и характеристики компрессорной станции (табл. 1).
Описание работы.
Компрессорная станция работает в двух режимах.
В первом режиме работает первый или второй компрессор. Соответственно в этом режиме работает оборудование первой или второй гидравлических линий. При этом производительность компрессорной станции составляет половину от максимальной.
Если работает первый компрессор (1), то первый запорный клапан (11) открыт, а второй запорный клапан (12) закрыт.Первый компрессор (1) приводится дизельным двигателем (2) через эластичную муфту. Компрессор (1) всасывает атмосферный воздух через первый впускной фильтр (3) и затем сжимает. При этом сжимаемый воздух смешивается с маслом. Затем масловоздушная смесь поступает в первый сепаратор-маслоотделитель (4), где основная часть масла задерживается фильтрующим элементом. После этого сжатый горячий воздух поступает на охлаждение в первый охладитель (5). Затем сжатый воздух подается потребителю через первый запорный вентиль (11).
При этом работает оборудование первой гидравлической линии. Первый и второй гидромоторы (20, 21) вентиляторов (15, 13) приводятся в действие первым дизельним двигателем (2). Первый гидронасос (19) забирает рабочую жидкость из общего гидравлического бака (27) и подает ее последовательно в гидромоторы (20, 21). В гидромоторах (20, 21) гидравлическая энергия преобразуется в механическую. Вентиляторы (15, 13) совершают вращательное движение и обдувают радиатор (17) привода (2) и охладитель газа (5). Затем охлаждающая жидкость возвращается в гидравлический бак (27) через первый теплообменник-маслоохладитель (22) и общий фильтр рабочей жидкости (28).
Когда работает второй компрессор (6), то открыт второй запорный клапан (12), а первый запорный клапан (11) закрыт. Поток сжатого воздуха подается потребителю через второй запорный вентиль (12). При этом работает оборудование второй гидравлической линии аналогично тому, как описано выше.
Во втором режиме работают параллельно обе линии производства сжатого газа и обе гидравлические линии. При этом первый и второй запорные клапаны (11, 12) открыты. В этом режиме потоки сжатого воздуха поступают через вышеуказанные клапаны (11, 12) в общий коллектор и затем потребителю. В этом режиме производительность компрессорной станции максимальная.
Независимая работа двух гидравлических линий повышает надежность работы всей гидравлической системы компрессорной станции.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях