ВИХРЕВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ
VORTEX POWER PLANT OF THE GAS PUMPING UNIT OF THE COMPRESSOR STATION

Изобретение относится к энергетическим установкам, а точнее к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций.
Известна ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства (Патент RU №2498106, F03D 1/00, 17.02.2012), состоящая из ветротурбины, электрогенератора, двух конфузоров, ветроколеса и вытяжной турбины связанной с зоной затурбинного пространства. Разрежение создаваемое вытяжной турбиной в этой зоне увеличивает мощность ветроэлектростанции.
Недостатком этой ветроустановки является невозможность ее использования на выхлопных трубах газоперекачивающих агрегатов.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции (Патент RU №2544895, F03D 3/00, 24.12.2013), содержащая вертикальный корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата (ГПА), а вдоль центральной оси корпуса по ходу газовоздушного потока размещена осевая турбина, связанная валом с электрогенератором, верхняя часть корпуса имеет подшипниковую связь с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом, самоустанавливаемым по направлению воздушного потока.
Эта вихревая энергетическая установка принята в качестве прототипа предполагаемого изобретения.
Недостатками прототипа является небольшая электрическая мощность установки, получаемая от ветрового потока атмосферного воздуха, а также усложнение ее конструкции связанное с установкой осевой турбины и электрогенератора в вертикальном корпусе установки.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение электрической мощности вихревой энергетической установки за счет дополнительного использования энергии ветрового потока атмосферного воздуха.
Технический результат достигается тем что вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции содержит электрогенератор, газо-воздушную турбину и корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата, и связанный через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом, причем вдоль центральной оси вытяжного устройства - трубы Вентури установлен силовой вал, опирающийся на переднюю и заднюю опору с возможностью вращения, при этом на его входной части по ходу потока воздуха дополнительно установлена воздушная турбина, а газо-воздушная турбина установлена на его выходной части по ходу газо-воздушного потока; в центральной части силового вала установлен зубчатый редуктор, передающий вращение с силового вала на приводной вал, вращающий электрогенератор, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури.
На Фиг. 1 изображена схема вихревой - энергетической установки газоперекачивающего агрегата компрессорной станции, где:
1 - корпус, 2 - вытяжное устройство - труба Вентури; 3 - газо-воздушная турбина; 4 - зубчатый редуктор, 5 - электрогенератор; 6 -воздушная турбина; 7 - подшипниковая опора, 8 - направляющий аппарат; 9 - силовой вал; 10 - передняя опора; 11 - задняя опора, 12 - приводной вал.
Вихревая энергетическая установка работает следующим образом. Выхлопные газы газоперекачивающего агрегата с температурой газа 400 -450°С поступают из выхлопного газохода в корпус 1. Из корпуса 1 выхлопные газы подаются под нужным углом в среднюю часть вытяжного устройства - трубы Вентури 2, которое с помощью направляющего аппарата 8, жестко закрепленного на вытяжном устройстве - трубе Вентури 2, устанавливается в соответствии с направлением потока атмосферного воздуха с помощью подшипниковой опоры 7. Плотность воздуха в средней части вытяжного устройства - труба Вентури 2 меньше плотности атмосферного воздуха. Входящий в вытяжное устройство - трубу Вентури 2 поток атмосферного воздуха ускоряется за счет разности атмосферного давления и разрежения в средней части вытяжного устройства - трубы Вентури 2 и приводит во вращение лопасти воздушной турбины 6. Расширенный в ней поток атмосферного воздуха смешивается с потоком выхлопных газов и полученная газо-воздушная смесь приводит во вращение газо-воздушную турбину 3. Объединенный газо-воздушный поток сбрасывается в атмосферу через выходной торец вытяжного устройства - трубы Вентури 2. Полезная энергия воздушной турбины 6 и газо-воздушной турбины 3 передается с помощью зубчатого редуктора 4 от силового вала 9 к приводному валу 12, вращающему электрогенератор 5, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури 2 и вырабатывает электрическую энергию. Силовой вал 9 установлен в вытяжном устройстве - трубе Вентури на передней и задней опорах с возможностью вращения.
Применение дополнительной воздушной турбины 6 позволяет увеличить электрическую мощность вихревой энергетической установки. Размещение силового вала с зубчатым редуктором вдоль оси трубы Вентури и установка электрогенератора снаружи на верхней части вытяжного устройства - трубы Вентури, позволяет упростить конструкцию и уменьшить стоимость вихревой энергетической установки.