МОДУЛЬНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области добычи и переработки газового конденсата, в частности к модульной станции, предназначенной для повышения давления газа в шлейфах газосборной сети газовых месторождений, находящихся в заключительной стадии разработки.
В настоящее время все большее распространение получают мобильные компрессорные станции для получения сжатого газа, представляющие собой контейнеры с необходимым оборудованием, которые быстро могут быть транспортированы с одного места добычи газа на другое. Подобные решения позволяют запустить работу на новом месте в кратчайшие сроки, при этом сэкономить время на монтаж и демонтаж оборудования, что в целом удешевляет процессы по получению сжатого газа.
Например, известна модульная система для получения сжатого природного газа (RU2631954C1, 27.09.2017), которая представляет собой транспортабельный контейнер, содержащий поршневой компрессор для сжатия поступающего газа и выдачи сжатого газа потребителю, сушильный блок, выполняющий роль сепаратора, двигательную установку, насосную систему для подачи масла и линию отведения масла, охладители газа, расположенные в контейнере, блок питания, контроллер управления, резервуары для хранения газа.
Также  известна компрессорная станция транспортабельная (RU135015U1, 27.11.2013), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, которая содержит поршневой многоступенчатый компрессор высокого давления с электрическим приводом, блок осушки и очистки сжатого воздуха, систему охлаждения компрессора, систему охлаждения блока осушки, систему виброизоляции компрессора и систему автоматизированного управления, при этом автоматизированная  компрессорная  станция размещена в транспортабельном теплоизолированном контейнере, разделенном звукоизолирующей перегородкой на технологический отсек и отсек управления с рабочим местом оператора. В составе  компрессора предусмотрен нагреватель масла и агрегат прокачки, обеспечивающий циркуляцию масла в системе смазки компрессора. Также контейнер содержит электрические обогреватели, вентиляционное устройство, датчик температуры воздуха в технологическом отсеке, датчики пожарной сигнализации и контроля загазованности, систему автоматического пожаротушения, средства охранной сигнализации, продувочную емкость для сбора водомасляной эмульсии, отделяемой от воздуха в межступенчатых водомаслоотделителях.
Указанные мобильные станции предполагают использование поршневых компрессоров, имеющих ограничения по мощности и предназначенных для сжатия газа в непромышленных масштабах. При этом системы охлаждения компрессоров и сушильных блоков, а также емкость для сбора водомасляной эмульсии входят непосредственно в состав самого контейнера, что отражается на увеличении его размеров и снижении мобильности при транспортировке. Кроме того, указанные станции имеют единую систему смазки, когда одна и та же порция масла контактирует  как с подшипниками и уплотнениями, так и со сжимаемой средой компрессора, что сокращает срок его службы.
Подобными недостатками также обладают мобильные станции, представленные на сайтах http://www.compressor-atlas.ru/modulnaya-kompressornaya-stanciya.html (просмотрено 10.03.2020 г.), http://pnevmopostavka.ru/catalog/kompr/03_US.php (просмотрено                10.03.2020 г.).
При этом для сжатия газа в промышленных масштабах подобные контейнеры соединяют друг с другом с образованием единого комплекса, как это выполнено, например, согласно патенту Китая №206670189 (опубликовано 24.11.2017 г.). Такие модульные комплексы из нескольких модулей занимают много места непосредственно на месте эксплуатации – обладают большим пятном застройки.
Также следует отметить следующее. В условиях района эксплуатации с экстремально низкими температурами (район Крайнего Севера) при охлаждении масла и газа окружающим воздухом возможно промерзание систем маслоохладителя и газоохладителя. Для исключения такого промерзания используют промежуточный теплоноситель (тосол, этиленгликоль и т.д.), сохраняющий свойства в таких условиях. Для охлаждения промежуточного теплоносителя в мобильных станциях, в том числе вышеуказанных, используют аппараты воздушного охлаждения (АВО), которые устанавливаются в виде отдельного блока рядом с мобильными станциями, таким образом, дополнительно увеличивая пятно застройки.
Техническим результатом полезной модели является создание модульной компрессорной станции, перерабатывающей поступающий газ в промышленных масштабах с высоким уровнем надежности.
Технический результат достигается тем, что модульной компрессорной станции (далее - МКУ), содержащей первый модуль компрессорного агрегата и автоматизации, второй модуль сепарации, высоковольтного оборудования и дизель-генераторной установки, аппарат воздушного охлаждения, причем первый модуль компрессорного агрегата и автоматизации и второй модуль сепарации, высоковольтного оборудования и дизель-генераторной установки соединены между собой посредством элементов разъемного соединения с образованием единого блока, на крыше которого установлен аппарат воздушного охлаждения.
Первый модуль компрессорного агрегата и автоматизации и второй модуль сепарации, высоковольтного оборудования и дизель-генераторной установки соединены в единый блок посредством скрепления, например, стяжными шпильками, болтами с гайками. Также могут быть использованы другие элементы разъемного соединения, которые позволяют надежно фиксировать указанные первый и второй модули между собой на месте эксплуатации и при  необходимости быстро проводить демонтаж станции.
АВО установлен и закреплен на крыше единого блока при помощи элементов разъемного соединения, например, стяжных шпилек, болтов с гайками. Также могут быть использованы другие элементы разъемного соединения, позволяющие проводить быстрый монтаж и демонтаж АВО.
Первый модуль компрессорного агрегата и автоматизации включает в себя винтовой компрессор, а система смазки винтового компрессора и подшипников первого модуля компрессорного агрегата и автоматизации выполнена раздельной.
Указанные первый и второй модули представляют собой два транспортных модуля максимальной заводской готовности, внутри которых расположено необходимое оборудование. Также по периметру боковых стенок первого и второго модулей, которые будут непосредственно прилегать друг другу с образованием единого блока, выполняются необходимые отверстия, через которые на месте установки компрессорной станции будут проходить элементы разъемного соединения. Такое обеспечение возможности соединения и разделения двух модулей позволяет упростить монтаж, демонтаж и транспортировку МКУ.
При этом следует отметить, что указанные первый и второй модули, а также АВО не предназначены для раздельного использования. Полноценное функционирование МКУ возможно только при соединении всех составных частей между собой и  синхронизации оборудования, расположенного внутри первого и второго модулей, а также АВО.
Расположение аппарата воздушного охлаждения для охлаждения промежуточного теплоносителя на крыше образованного единого блока из двух модулей позволяет обеспечить как полноценное охлаждение отсеков МКУ с оборудованием,  так и компактное размещение станции на местности или уменьшение пятна застройки.
Раздельная система смазки  винтового компрессора и подшипников первого модуля компрессорного агрегата и автоматизации предполагает выполнение разных контуров смазки подшипников и впрыска масла в мощный винтовой компрессор, что обеспечивает его более долгий срок службы с учетом работы по перекачке газа в промышленных масштабах.
На фиг. 1 показан общий вид заявляемой МКУ.
На фиг. 2 показано внутреннее устройство первого и второго модулей  заявляемой МКУ.
МКУ состоит из двух модулей, соединенных в единый блок: первого модуля компрессорного агрегата и автоматизации 1 и второго модуля сепарации, высоковольтного оборудования и дизель-генераторной установки (ДГУ) 2. Для уменьшения пятна застройки на крыше образованного блока расположен аппарат воздушного охлаждения (АВО) 3, который необходим для охлаждения промежуточного теплоносителя (фиг. 1).
Первый модуль компрессорного агрегата и автоматизации 1 содержит винтовой компрессор 4, электродвигатель 5, систему маслоотделения 6 и маслоохлаждения 7, кожухотрубчатый газоохладитель (теплообменник) 8, отсек автоматизации 9.
Второй модуль сепарации, высоковольтного оборудования и дизель-генераторной установки (ДГУ) 2 содержит сепарационное оборудование подготовки газа 10, отсек высоковольтного оборудования 11, отсек ДГУ 12.
В заводских условиях изготавливаются первый 1 и второй 2 модули, которые оснащаются необходимым оборудованием. Также заранее готовится полноценный блок АВО 3. Транспортируются указанные модули 1, 2 и   АВО 3 по отдельности. На месте эксплуатации боковые стенки  модулей 1, 2 скрепляются между собой по периметру стяжными шпильками или болтами с гайками с образованием единого блока. Далее обеспечивается соединение коммуникаций между отсеками каждого из модулей.  АВО 3 устанавливается на крыше полученного единого блока и закрепляется посредством стяжных шпилек или болтов с гайками. Полноценное функционирование МКУ возможно только в случае соединения между собой указанных модулей 1, 2 и АВО 3, а также при синхронизации оборудования, расположенного внутри модулей 1, 2.
Внутри образованного единого блока устанавливаются световая и звуковая сигнализация, включающаяся при  аварии, пожаре и повышенном уровне загазованности, выключатели, предназначенные для включения и отключения освещения, вентилятора продувки, нагреватели, соединительные коробки, светильники, грузоподъемное устройство. приточно-вытяжная вентиляция. Также может быть предусмотрена установка любого другого дополнительного оборудования.
При переводе МКУ в транспортное положение АВО 3 снимается, модули 1, 2 отсоединяются друг от друга. Полученные три транспортных блока далее перемещают по дорогам общего пользования на новое место эксплуатации.
МКУ работает следующим образом.
Газ поступает на прием в сепаратор-пробкоуловитель, затем в сепаратор второй ступени, входящие в состав сепарационного оборудования подготовки газа 10. Очищенный газ поступает в мощный винтовой компрессор 4. После компримирования газо-масляная смесь поступает в маслоотделитель 6, затем газ охлаждается в кожухотрубчатом газоохладителе 8 и поступает на финальную ступень маслоотделения – фильтры-коалесцеры. Затем газ проходит через узел учета и далее поступает в трубопровод к потребителю.
Жидкость из вышеуказанных сепараторов по сигналу уровнемера с помощью центробежного насоса откачивается в трубопровод, расположенный на выходе из МКУ. Дренажный насос продублирован и имеет резерв. Дренажная емкость, предназначенная для слива жидкости при ремонте, располагается не отдельно от МКУ, а под отсеком с сепарационным оборудованием 9, что дополнительно способствует уменьшению пятна застройки.
МКУ имеет раздельную систему смазки, которая предполагает выполнение отдельных контура впрыска масла в винтовой компрессор 4 и контура смазки подшипников и уплотнений (не показаны). Указанные контуры изолированы друг от друга посредством торцевых уплотнений. В таком случае масло, поступающее на смазку подшипников и уплотнений, не контактирует с сжимаемой средой, тем самым обеспечивая более долгий ресурс мощного винтового компрессора 4 для надежного выполнения работы по сжатию газа и работе МКУ в промышленных масштабах. При этом раздельная система смазки позволяет применять не дорогие марки масла отечественных производителей  типа ТП22С, что также  снижает эксплуатационные затраты.
Промежуточный теплоноситель (тосол, этиленгликоль и т.д.)с помощью центробежного насоса подается на вход в маслоохладители 7 системы впрыска и системы смазки, кожухотрубчатый газоохладитель 8. Давление в системах поддерживается с помощью перепускного клапана. Расход промежуточного теплоносителя через теплообменники в зависимости от режима работы регулируется с помощью регулирующей арматуры.
После охлаждения масла и газа промежуточный теплоноситель для охлаждения поступает в АВО 3, и далее вновь возвращается в систему охлаждения.
Преимуществами заявляемой конструкции МКУ являются:
малое пятно застройки;
раздельная система смазки (увеличенный ресурс, снижение  эксплуатационных затрат);
наличие промежуточного теплоносителя, позволяющего использовать МКУ в районах с экстремально низкими температурами окружающего воздуха, в том числе в районах Крайнего Севера;
оптимальный КПД в широком диапазоне эксплуатации;
простая и удобная транспортировка перемещения МКУ на другие объекты с адаптацией на другие технологические параметры.