ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к газотурбостроению, а именно к системам смазки и охлаждения подшипников газотурбинного двигателя и системам подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата.
Известно устройство для охлаждения масла газовой турбины и газового нагнетателя, которое содержит газомасляный теплообменник, в котором масло охлаждается топливным газом, отводящие и подводящие трубопроводы масла и газа. Теплообменник выполнен в виде двухконтурного аппарата, контуры которого между собой связаны трубопроводом буферной жидкости, причем трубопровод буферной жидкости снабжен циркуляционным насосом и баком (Патент РФ №2239099 МПК F04D 29/06, опубл. 27.10.2004 г.).
Недостатком данного устройства является то, что при разгерметизации двухконтурного газомасляного теплообменника топливный газ попадает в буферную жидкость, что приводит к нарушению безопасности обслуживания агрегата. Использование буферной жидкости в качестве промежуточного теплоносителя неизбежно усложняет эксплуатацию газомасляного теплообменника, ведет к дополнительному расходу электроэнергии, а также к повышению затрат, к сложности эксплуатации, усложнению системы.
Известен способ безопасного охлаждения масла топливным газом, которое поступает из опор газотурбинного двигателя и нагнетателя газоперекачивающего агрегата в газомасляный теплообменник. Теплообменник содержит чередующиеся каналы для масла и газа и разделяющие их буферные каналы (Патент РФ №2312241 МПК F02C 7/08, опубл. 10.12.2007 г.)
Буферные каналы предотвращают возникновение взрывопожарной ситуации в газотурбинном двигателе, кроме того, такая конструкция газомасляного теплообменника повышает надежность работы системы и упрощает конструкцию.
Однако все вышеперечисленные устройства и способы обладают существенным недостатком - не обеспечивают надежное функционирование газоперекачивающего агрегата при пуске и работе при крайне низкой температуре окружающей среды.
Также известен газоперекачивающий агрегат содержащий нагнетатель, газотурбинный двигатель, контур системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода, образованный маслопроводами, маслофильтром, газомасляным теплообменником, маслобаком с нагревателем масла, датчиками контроля температуры масла, и контур системы подачи топливного газа в газотурбинный двигатель, образованный газопроводами, газовым фильтром, тем же газомасляным теплообменником, нагревателем газа, датчиком контроля температуры газа. В контуре системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного двигателя 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 газотурбинный двигатель газопровод подвода газа в газомасляный теплообменник и газопровод отвода газа из газомасляного теплообменника соединены между собой газопроводом-перемычкой с установленным в ней регулирующим клапаном. (Патент РФ №2450139 МПК F02C 1/00, опубл. 10.05.2012 г.)
Такая конструкция позволяет обеспечить надежную работу газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата в режиме пуска агрегата и в рабочем режиме при крайне низкой температуре окружающей среды.
Однако, когда температура окружающей среды и транспортируемого по газопроводу газа высокая, не всегда удается охладить масло до нужной температуры.
Рабочая температура масла всегда постоянна и ее хватает, чтобы подогреть газ при любых его температурных условиях, при этом газ имеет всегда разную температуру и не всегда ее будет достаточно, чтобы охладить масло.
Техническим результатом, на который направлена полезная модель является обеспечение необходимой температуры масла, подаваемого на охлаждение и смазку подшипников при любой температуре транспортируемого газа.
Технический результат достигается тем, что газоперекачивающий агрегат, содержит нагнетатель, газотурбинный двигатель, контур системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного двигателя и контур системы подачи топливного газа в газотурбинный двигатель. Контур системы смазки и охлаждения подшипников образован маслопроводами и последовательно в нем расположенными маслофильтром, газомасляным теплообменником, датчиком контроля температуры масла и маслобаком. Контур системы подачи топливного газа, образован газопроводами, газовым фильтром и тем же газомасляным теплообменником.
Новым в полезной модели является то, что контур системы смазки и охлаждения подшипников снабжен контуром охлаждения масла, расположенным между датчиком контроля температуры масла и маслобаком и содержащий перепускной клапан, теплообменник и датчик температуры.
Газомасляный теплообменник представляет собой кожухотрубный теплообменник, а теплообменник контура охлаждения масла - масловоздушный теплообменник.
Датчик температуры контура доохлаждения масла связан с системой регулирования подачи охладителя в теплообменник.
На фиг. 1 представлен заявляемый газоперекачивающий агрегат.
Газоперекачивающий агрегат, содержит нагнетатель 1, газотурбинный двигатель 2, контур 3 системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного двигателя 2 и контур 4 системы подачи топливного газа в газотурбинный двигатель 2. Контур 3 системы смазки и охлаждения подшипников образован маслопроводами 5, маслофильтром 6, кожухотрубным газомасляным теплообменником 7, датчиком 8 контроля температуры масла и маслобаком 9. Контур 4 системы подачи топливного газа образован газопроводами 10, газовым фильтром 11 и тем же газомасляным теплообменником 7.
Контур 3 системы смазки и охлаждения подшипников снабжен контуром 12 доохлаждения масла, расположенным между датчиком 8 контроля температуры масла и маслобаком 9. Контур 12 доохлаждения масла содержит перепускной клапан 13, масловоздушный теплообменник 14 и датчик 15 температуры. Датчик 15 температуры контура 12 доохлаждения масла связан с системой 16 регулирования подачи охлаждающего воздуха в теплообменник 14.
Газоперекачивающий агрегат работает следующим образом.
При пуске агрегата природный газ в качестве топливного газа поступает из магистрального газопровода в контур 4 системы подачи топливного газа. Проходя блок 11 очистки и фильтрации и газомасляный теплообменник 7, соединенный с контуром 3 системы смазки и охлаждения подшипников газ поступает в камеру сгорания газотурбинного двигателя 2.
Предварительно подогретое масло из маслобака 9 поступает по маслопроводу 5 на смазку и охлаждение подшипниковых опор газотурбинного двигателя 2. Далее нагретое масло отводится от опор и через фильтр 6 поступает в газомасляный теплообменник 7, в котором масло охлаждается, а топливный газ нагревается. Установленный на выходе из газомасляного теплообменника 7 датчик 8 контроля подает сигнал о температуре масла и случае если она выше допустимой происходит открытие перепускного клапана 13 контура 12 доохлаждения масла. Поступая в контур 12 доохлаждения, и проходя через воздушно масляный теплообменник 14, масло доохлаждается до необходимой температуры. По сигналу датчика 15 на выходе теплообменника 14 осуществляется регулирование подачей охлаждающего воздуха в теплообменник 14, необходимого для доохлаждения масла до нужной температуры.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную работу газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата как в рабочем режиме при крайне низкой температуре окружающей среды, так и в режиме высокой температуры окружающей среды и газа.