АГРЕГАТНЫЙ ГАЗОМАСЛЯНЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к области машиностроения и теплотехники, а именно, к средствам подготовки топливного газа, и может быть использована в составе газоперекачивающих агрегатов (ГПА), а именно, в блочном исполнении для подогрева топливного газа с одновременным охлаждением масла компрессора и газотурбинного привода ГПА.
Известны системы подготовки топливного газа в блочном исполнении, например, система топливного и пускового газа компрессорной станции, Козаченко А.Н. «Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов», М.: Нефть и газ, 1999, с. 57÷58. Система предназначена для очистки, осушки и поддержания требуемого давления и расхода топливного газа перед подачей в камеру сгорания и на пусковое устройство (турбодетандер). Система имеет блочное исполнение и включает в себя блок очистки, блок осушки, подогреватели, блок редуцирования топливного газа, трубопроводы, замерное устройство, пусковое устройство. В системе газ проходит первичную и более глубокую очистки от механических примесей и влаги, далее нагревается в огневом подогревателе до температуры 45÷50°C и поступает в блок редуцирования, после которого в сепараторе происходит повторная очистка газа от влаги, выделившейся при редуцировании. Затем газ поступает в топливный коллектор.
Недостатком данного технического решения является низкая эффективность работы ГПА вследствие использования огневого подогревателя для нагрева газа, поскольку для работы подогревателя требуется дополнительный расход топливного газа, либо расход электроэнергии. Кроме того, необходимость установки аппаратов воздушного охлаждения для охлаждения масла двигателя и компрессора также снижает эффективность работы ГПА.
Цель заявляемой полезной модели - повышение эффективности работы газоперекачивающего агрегата, компактность.
Поставленная цель достигается в агрегатном газомасляном блоке (АГМБ), располагающемся в отдельном транспортабельном каркасе, и служащем для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата, содержащем блок фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника с управляемыми шаровыми задвижками для поддержания температуры масла и с подключенным между ними блоком редуцирования газа, а также с дополнительным газомасляным теплообменником для подогрева пускового газа, блок замера расхода газа и блок предохранительных клапанов. Газомасляные теплообменники в качестве греющего теплоносителя для нагрева топливного и пускового газа используют горячее масло, при этом один из подключенных последовательно газомасляных теплообменников соединен трубопроводами подвода и отвода масла с системой маслообеспечения газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата, а второй из подключенных последовательно газомасляных теплообменников соединен трубопроводами подвода и отвода масла с системой маслообеспечения компрессора газоперекачивающего агрегата. Дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа соединен трубопроводами подвода и отвода масла с системой маслообеспечения компрессора газоперекачивающего агрегата. На трубопроводах подвода охлажденного масла к компрессору и газотурбинному приводу газоперекачивающего агрегата дополнительно подключены охладители смазочного масла.
В агрегатном газомасляном блоке (АГМБ) обеспечивается нагрев топливного и пускового газа и одновременное охлаждение горячего смазочного масла компрессора и газотурбинного привода ГПА, без использования вентиляторов воздушного охлаждения масла.
Полезная модель иллюстрируется рисунком фиг. 1, на котором показана схема агрегатного газомасляного блока, где:
1 - блок фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами газа,
2 - газомасляный теплообменник компрессора ГПА,
3 - блок редуцирования газа,
4 - газомасляный теплообменник газотурбинного привода ГПА,
5 - блок замера расхода газа,
6 - блок предохранительных клапанов,
7 - система маслообеспечения компрессора ГПА,
8 - система маслообеспечения газотурбинного привода ГПА,
9 - трубопровод топливного газа,
10 - трубопроводы подвода и отвода масла к системе маслообеспечения компрессора ГПА,
11 - трубопроводы подвода и отвода масла к системе маслообеспечения газотурбинного привода ГПА,
12 - охладители смазочного масла (ОСМ),
13 - управляемые шаровые задвижки,
14 - дополнительный газомасляный теплообменник для нагрева пускового газа,
15 - трубопровод пускового газа.
Агрегатный газомасляный блок располагается в отдельном транспортабельном каркасе (на рисунке не показан) и содержит блок 1 фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами газа, газомасляный теплообменник 2 компрессора ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 13 для поддержания температуры масла, соединенный трубопроводами подвода и отвода 10 масла с системой 7 маслообеспечения компрессора ГПА, газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 13, соединенный с трубопроводами подвода и отвода 11 масла с системой 8 маслообеспечения газотурбинного привода ГПА, блок 3 редуцирования газа, блок 5 замера расхода газа, блок 6 предохранительных клапанов, трубопровод 9 топливного газа, трубопровод 15 пускового газа, охладители 12 смазочного масла (ОСМ), а также дополнительный газомасляный теплообменник 14 для нагрева пускового газа. Компрессор и газотурбинный привод ГПА на рисунке не показаны.
Агрегатный газомасляный блок размещается в отдельном транспортабельном каркасе и работает следующим образом. Топливный газ подается по трубопроводу 9, проходит в блок 1 фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами, далее газ проходит в газомасляный теплообменник 2 компрессора ГПА, где происходит его нагрев за счет охлаждения горячего смазочного масла, поступающего в газомасляный теплообменник 2 из системы 7 маслообеспечения компрессора ГПА по трубопроводам подвода и отвода 10 масла. Управляемые шаровые задвижки 13 служат для поддержания температуры масла, поскольку при максимальном расходе топливного газа и низкой его температуре возможны случаи переохлаждения масла, что недопустимо, т.к. с увеличением вязкости резко возрастает гидравлическое сопротивление и ухудшаются смазочные свойства масел. Далее подогретый газ проходит в блок 3 редуцирования газа, где происходит редуцирование давления газа с входного значения до требуемых значений, и далее направляется в газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА, где дополнительно нагревается теплом горячего смазочного масла, подаваемого по трубопроводам подвода и отвода 11 масла от системы 8 маслообеспечения газотурбинного привода ГПА. Охладители 12 смазочного масла (ОСМ) установлены на трубопроводах 10 и 11 подвода охлажденного масла соответственно к системам 7 и 8 маслообеспечения компрессора и газотурбинного привода ГПА. ОСМ служат для доохлаждения масла при необходимости, например, при повышенных температурах окружающей среды. Далее нагретый топливный газ проходит в блок 5 замера расхода газа для коммерческого учета топливного газа и после в блок 6 предохранительных клапанов, в котором клапана открываются в случае аварийной ситуации при превышении заданного значения давления газа. Часть топливного газа, используемая как пусковой газ, подается в отдельный трубопровод 15 для нагрева его горячим смазочным маслом в дополнительном газомасляном
теплообменнике 14. Горячее смазочное масло для этой цели подается из системы 7 маслообеспечения компрессора ГПА.
Таким образом, располагая агрегатный газомасляный блок в отдельном транспортабельном каркасе, исключая из процесса охлаждения смазочного масла аппараты воздушного охлаждения масла, обеспечивают компактность АГМБ.
Нагревая топливный и пусковой газ с одновременным охлаждением горячего смазочного масла компрессора и газотурбинного привода ГПА, подключая между собой последовательно газомасляные теплообменники, использующие для нагрева топливного газа горячее масло из систем маслообеспечения компрессора и газотурбинного привода ГПА, подключая дополнительный газомасляный теплообменник для нагрева пускового газа, существенно повышают эффективность работы ГПА.