Система смазки газоперекачивающего агрегата со стационарным газотурбинным двигателем
LUBRICATING SYSTEM OF GAS COMPRESSOR UNIT WITH STATIONARY GAS TURBINE ENGINE

Изобретение относится к нефтегазовой, энергетической и машиностроительной отраслей промышленности.
Основной целью изобретения является исключение выбросов масла из маслобака газоперекачивающего агрегата с газотурбинным двигателем, сокращение расхода турбинного масла, увеличение срока безаварийной эксплуатации газоперекачивающего агрегата и снижение уровня загрязнения окружающей среды.
Техническим результатом является исключение выбросов масла из маслобака газоперекачивающего агрегата с газотурбинным двигателем, сокращение расхода турбинного масла, увеличение срока безаварийной эксплуатации газоперекачивающего агрегата и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет использования фильтра-маслоуловителя с фильтр-патронами путем очистки масловоздушной смеси.
Технический результат достигается тем, что очистка масловоздушной смеси проходит через фильтр-маслоуловитель с фильтр-патронами, отделенное масло возвращается в маслобак, а очищенный воздух отводится в атмосферу.
Известна принятая в качестве прототипа система смазки стационарного газотурбинного двигателя (патент №1241785 от 27.11.1996 г.), содержащая маслобак и подсоединенные к нему нагнетающую и откачивающую магистрали, первая из которых подключена к узлам смазки двигателя, а на второй установлены суфлер и динамический маслоотделитель, отличающаяся тем, что с целью повышения степени очистки масла, она снабжена установленным над маслобаком статическим маслоуловителем, имеющим в нижней части патрубки слива масла и забора масловоздушной смеси, сообщенные с маслобаком, а также входной и выходной патрубки, связанные соответственно с выходом суфлера по воздуху и с атмосферой.
Существенным недостатком данной системы является то, что масловоздушная смесь движется внутри статического маслоуловителя с большой скоростью, имеет высокую температуру. Вследствие этого полностью отделить масло из масловоздушной смеси за счет статической сепарации и сконденсировать на сетке статического маслоотделителя невозможно. В процессе эксплуатации газоперекачивающих агрегатов зафиксировано замасливание укрытия газоперекачивающего агрегата и обнаружены следы присутствия турбинного масла в фильтрующих элементах комплексного воздухоочистительного устройства. Попадание турбинного масла в окружающую атмосферу происходит вследствие неэффективной работы статического маслоуловителя.
Выбросы масла негативно сказываются:
на коэффициенте полезного действия газоперекачивающего агрегата;
на надежности работы газоперекачивающего агрегата;
на экологической обстановке в районе компрессорной станции.
Турбинное масло, попадая в комплексное воздухоочистительное устройство газоперекачивающего агрегата, загрязняет фильтрующие элементы комплексного воздухоочистительного устройства, налипает на лопатки осевого компрессора, а сгорание паров турбинного масла в проточной части агрегата приводит к выгоранию хрома в сплавах лопаточного аппарата турбины и к образованию преждевременных дефектов. Таким образом, снижается надежность работы газоперекачивающего агрегата.
Турбинное масло, попадая в атмосферу движением воздушных масс, переносится на большие расстояния. Конденсируясь, масло попадает в почву и в грунтовые воды, тем самым загрязняет природные компоненты (воздух, почву и воду), разрушая экосистему прилегающих территорий.
Поставленная цель и указанный технический результат достигается тем, что система смазки газоперекачивающего агрегата со стационарным газотурбинным двигателем, содержащая маслобак и подсоединенные к нему нагнетающие и сливные трубопроводы, штатный динамический маслоотделитель, с целью повышения степени очистки масла в трубопровод вентиляции маслобака установлен фильтр-маслоуловитель, который содержит фильтр-патроны, предназначенные для улавливания масла; при поступлении масловоздушной смеси через входной трубопровод в корпус фильтра-маслоуловителя, и далее при прохождении через самоочищающиеся фильтр-патроны, отделенное масло поступит в маслобак газоперекачивающего агрегата с газотурбинным двигателем, а очищенный воздух через трубопровод отводящий выйдет в атмосферу; фильтр-маслоуловитель может создать сопротивление потоку масловоздушной смеси, превышающее естественную тягу штатной системы вентиляции, при этом возможна установка эжектора после фильтра-маслоуловителя, воздух на эжектор может быть подан от газоперекачивающего агрегата или от вентилятора.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена общая схема системы смазки газоперекачивающего агрегата со стационарным газотурбинным двигателем, которая состоит из:
1. Маслобака;
2. Главного насоса смазки;
3. Аппарата воздушного охлаждения масла;
4. Блока масляных фильтров;
5. Газотурбинного двигателя;
6. Центробежного нагнетателя;
7. Динамического маслоотделителя;
8. Фильтра-маслоуловителя.
Рассмотрим работу данной системы.
После пуска газоперекачивающего агрегата из маслобака (1) главный насос смазки (2) подает масло в нагнетающие маслопроводы, при этом охлаждение масла производится в аппарате воздушного охлаждения (3), очистка - в фильтрах (4), очищенное масло поступает к местам смазки газотурбинного двигателя (5) и центробежного нагнетателя (6), далее, по сливным трубопроводам, масло отводится в маслобак, а параллельно с этим в маслобак отводится воздух из лабиринтных уплотнений подшипников газотурбинного двигателя, где в результате перемешивания масла и воздуха происходит обильное образование масловоздушной смеси, из маслобака масловоздушная смесь поступает на очистку последовательно в штатный динамический маслоотделитель (7) и установленный дополнительно фильтр-маслоуловитель (8), в конечном результате после очистки масло отводится в маслобак, а очищенный воздух выходит в атмосферу.
На фиг. 2 представлена схема установки фильтра-маслоуловителя в составе газоперекачивающего агрегата и включает чертеж, который состоит из:
1. Маслобака;
5. Газотурбинного двигателя;
6. Центробежного нагнетателя;
7. Динамического маслоотделителя;
8. Фильтра-маслоуловителя;
9. Байпасной линии с заслонкой;
10. Трубопровода подводящего;
11. Трубопровода отводящего;
12. Вентилятора с заслонкой;
13. Эжектора;
14. Маслопровода.
После пуска и прогрева газоперекачивающего агрегата в составе газотурбинного двигателя (5) и центробежного нагнетателя (6) масловоздушная смесь из маслобака газоперекачивающего агрегата (1) поступает в динамический маслоотделитель (7), затем по трубопроводу подводящему (10) подводится к фильтру-маслоуловителю (8), очищенный воздух отводится в атмосферу по трубопроводу отводящему (11), отделенное масло стекает по маслопроводу (14) в маслобак газоперекачивающего агрегата. При необходимости, по байпасной линии (9) осуществляется перепуск масловоздушной смеси в атмосферу, минуя фильтр-маслоуловитель.
Вентилятор с заслонкой (12) и эжектор (13) служат для создания дополнительной тяги в системе вентиляции маслобака и устанавливаются в случае необходимости.
На фиг. 3 представлена схема конструкции фильтра-маслоуловителя и включает чертеж, который состоит из:
15. Корпуса;
16. Патрубка входного;
17. Кассеты (перегородки);
18. Фильтр-патронов;
19. Сетки;
20. Трубы выходной;
21. Патрубка выходного;
22. Гидрозатвора;
23. Патрубка сливного;
что вместе образует фильтр-маслоуловитель.
Фильтр-маслоуловитель работает следующим образом.
Масловоздушная смесь поступает в полость А корпуса (15) через патрубок входной (16), закручивается и, двигаясь по спирали, попадает через окна кассеты (перегородки) (17) внутрь фильтр-патронов (18). Окна кассеты (перегородки) закрыты сетками (19), на сетках происходит конденсация крупных капель масла. В фильтр-патронах, проходя через фильтрующий материал, масловоздушная смесь очищается от масла и поступает в полость Б, очищенный воздух через трубу выходную (20), патрубок выходной (21) выходит в атмосферу, отделенное масло через отверстия в кассете (перегородке) и гидрозатвор (22) стекает на днище корпуса фильтра-маслоуловителя и через патрубок сливной (23) отводится в маслобак газоперекачивающего агрегата.
Таким образом, исключение выбросов масла за счет применения фильтра-маслоуловителя с фильтр-патронами позволяет повысить эффективность работы, увеличить срок безаварийной эксплуатации газоперекачивающего агрегата, снизить уровень загрязнения окружающей среды.