УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УПЛОТНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

Полезная модель относится к области газовой промышленности, в частности к компрессорным станциям (КС) магистрального газопровода (МГ), и может быть использована для сокращения технологических потерь природного газа при эксплуатации центробежных компрессоров (ЦБК).
ЦБК в своем составе содержит систему регулирования уплотнения, служащую для предотвращения проникновения компримируемого природного газа в машинный зал и включающую в себя торцевые уплотнения, газоподогреватель, аккумулятор масла, основной и резервный маслонасосы уплотнения, регуляторы перепада давления по маслу и газу, газоотделитель, поплавковую камеру и сигнализатор помпажа.
Известно устройство системы регулирования уплотнения «масло-газ» полнонапорного ЦБК, в основу которой положен принцип гидравлического затвора, поддерживающего постоянное избыточное давление циркулирующего масла в торцевых уплотнениях и формирующего барьер для утечки компримированного газа (Седых З.С. Эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом / Справочное пособие. - М.: Недра, 1990. С. 45).
Недостаток устройства заключается в том, что при дегазации масла в газоотделителе извлеченный газ отводится в атмосферу, увеличивая тем самым объем технологических потерь газа на КС, который может достигать 5,7 м/мин, что отрицательно влияет на показатели товарно-транспортной работы газотранспортного предприятия и экологическую обстановку вокруг КС.
Наиболее близким устройством (прототипом) является система управления технологическими потерями газа «сухих» газодинамических уплотнений дожимной компрессорной станции, в которой сбор протечек буферного газа осуществляется в коллекторе, соединенном через запорно-регулирующую арматуру, ресивер-накопитель и клапан-регулятор с газопроводом на собственные технологические нужды и топливной линией газопотребляющей установки, вместо отвода на свечу (Патент РФ 2500926, F04D 25/02. Система управления технологическими потерями газа газодинамических уплотнений / Цыганков С.Е., Сорокин А.А., Касьяненко А.А. - Патентообладатель: ОАО «Севернетегазпром»; опубл. 10.12.3013).
3
Недостатком прототипа является необходимость улавливания малых объемов газа низкого давления и использования, в силу технических особенностей конструкции «сухих» газодинамических уплотнений, допускающих очень низкий объем утечек газа до 0,01 м/мин, дополнительного газокомпрессорного оборудования. В условиях и так уже эффективного снижения утечек газа при эксплуатации «сухих» газодинамических уплотнений установка дополнительных узлов и проведение других затратных мероприятий представляется нецелесообразным и нерентабельным процессом, влияющим на удорожание и загромождение выбранной схемы компримирования газа.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является ресурсосбережение за счет экономии природного газа, который вместо стравливания в атмосферу из газоотделителя в системе регулирования уплотнения «масло-газ» в полнонапорных и неполнонапорных ЦБК используется в качестве топливного газа низкого давления для блоков горелок подогревателей газа и водогрейных котлов резервной котельной на площадке КС.
Технический результат достигается тем, что в действующей схеме системы регулирования уплотнения ЦБК осуществляют монтаж отвода с запорно-регулирующей арматурой между газопроводом, предназначенным для продувки газоотделителя, и газовым коллектором, через который осуществляют подачу топливного газа низкого давления для подогревателей газа и водогрейных котлов.
Основные технические характеристики подогревателей газа ПТПГ-30 (КС «Шаран»), ПГ-10 (КС «Ургала») и водогрейных котлов резервных котельных КС «Шаран» и КС «Ургала» приведены в табл.1 и 2.
На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы системы регулирования уплотнения полнонапорного и неполнонапорного ЦБК.
Пример 1. В полнонапорном ЦБК (Н235-21-1 КС-19А «Шаран») осуществляют циркуляцию масла марки ТП-22 по системе регулирования уплотнения «масло-газ», состоящей из двух торцевых уплотнений 1, газоподогревателя 15, аккумулятора масла 2, трех винтовых электронасосов уплотнения 3 (двух рабочих и одного резервного), двух регуляторов перепада давления по маслу и импульсу газа 4, газоотделителя 7, двух поплавковых камер 5, сигнализатора помпажа 6.
Торцевые уплотнения 1 за счет наличия перепада «масло-газ» до 0,2 МПа, поддерживаемого регуляторами 4, позволяют избежать чрезмерного перепада давления масла в полости ЦБК. Благодаря работающим насосам уплотнения 3 масло при необходимости нагревается до требуемой температуры в газоподогревателе 15, подается в аккумулятор масла 2 и поплавковые камеры 5. К сигнализатору помпажа 6 подводится масло с постоянным давлением 0,5 МПа. Масло, насыщенное газом и поступившее в две поплавковые камеры 5, отводится в газоотделитель 7, где освобождается от растворенного в нем газа.
В действующем газопроводе, предназначенном для продувки газоотделителя 7 и сброса газа в атмосферу, врезают свечной кран 8 (DN 50, PN 16) производства Алексинского завода «Тяжпромарматура» (АЗТПА) и монтируют отвод (на фиг. 1 показан штриховой линией), в который врезают шаровый кран 9 (DN 50, PN 16) АЗТПА, обратный клапан 10 и краны-регуляторы 11 и 12, настроенные соответственно на давление газа 0,069 и 0,03 МПа. При закрытом свечном кране 8 через смонтированный отвод в газовый коллектор 13 и 14 осуществляют подачу газа низкого давления на блоки горелок подогревателя газа ПТПГ-30 и водогрейных котлов КВа-2,0 (Зиосаб-2000) резервной котельной КС «Шаран». Подключение отвода к действующим газопроводам осуществлено через два сварных равнопроходных тройника (DN 50×6 - 50×6, PN 16).
Пример 2. В неполнонапорном ЦБК (НЗ70-18-1 КС-2 «Ургала») осуществляют циркуляцию масла марки ТП-22 по системе регулирования уплотнения «масло-газ», состоящей из торцевого уплотнения 1, аккумулятора масла 2, двух винтовых электронасосов уплотнения 3, регулятора перепада давления по маслу 4, газоотделителя 7, поплавковой камеры 5 и сигнализатора помпажа 6.
Торцевое уплотнение 1 за счет наличия перепада «масло-газ» до 0,15 МПа, поддерживаемого регулятором 4, позволяет избежать чрезмерного перепада давления масла в полости ЦБК. Благодаря работающим насосам уплотнения 3 масло подается в аккумулятор 2 и поплавковую камеру 5. К сигнализатору помпажа 6 подводится масло с постоянным давлением 0,5 МПа. Масло, насыщенное газом и поступившее в поплавковую камеру 5, отводится в газоотделитель 7, где освобождается от растворенного в нем газа.
В действующем газопроводе, предназначенном для продувки газоотделителя 7 и сброса газа в атмосферу, врезают свечной кран 8 (DN 50, PN 16) производства Алексинского завода «Тяжпромарматура» (АЗТПА) и монтируют отвод (на фиг. 2 показан штриховой линией), в который врезают шаровый кран 9 (DN 50, PN 16) АЗТПА, обратный клапан 10 и краны-регуляторы 11 и 12, настроенные соответственно на давление газа 0,0785 и 0,02 МПа. При закрытом свечном кране 8 через смонтированный отвод в газовый коллектор 13 и 14 осуществляют подачу газа низкого давления на блоки горелок подогревателя газа ПГ-10 и водогрейных котлов КСВа-2,0 резервной котельной КС «Ургала». Подключение отвода к действующим газопроводам осуществлено через два сварных равнопроходных тройника (DN 50×6 - 50×6, PN 16).
Предложенная полезная модель позволяет рационально использовать ресурсы природного газа, при этом не требует крупных финансовых затрат для внедрения, удешевляет себестоимость товарного газа и не наносит вреда экологии.
Полезная модель может найти широкое применение в газовой промышленности при эксплуатации основного оборудования КС.