Система подготовки барьерного воздуха газоперекачивающего агрегата

Полезная модель относится к системам подготовки очищенного и осушенного сжатого воздуха, преимущественно газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Система содержит два винтовых компрессора, воздушные фильтры с датчиком контроля технического состояния, устройство для отвода конденсата, блок осушки и очистки, накопитель сжатого воздуха с датчиком давления, обратные и запорные клапаны. Отличительными особенностями полезной модели является наличие электромагнитного клапана, связанного с датчиком давления, фильтра-регулятора на выходе системы, фильтра тонкой очистки и устройства осушки и очистки, а также расположение воздушных фильтров последовательно. Для надежности и безопасности работы системы предусмотрены байпасная линия и датчик температуры. Такая совокупность признаков позволяет использовать полезную модель в ГПА.

Полезная модель относится к системам подачи потребителю очищенного и осушенного сжатого воздуха, и может быть использована для индивидуальной подготовки барьерного воздуха в системе газовых уплотнений (СГУ) газоперекачивающих агрегатов, входящих в комплекс газоперекачивающей станции.

Наиболее близкой по технической сущности является установка [патент РФ на полезную модель 49926, опубл. 10.12.2005 г.] для получения и/или подготовки сжатого осушенного и очищенного воздуха потребителю, выбранная за прототип. Установка содержит устройство для сжатия воздуха и систему осушки и очистки сжатого воздуха, подключенную к линии нагнетания устройства для сжатия воздуха и сообщенную трубопроводом с выходом установки, а также блок управления, связанный электрическими цепями с функциональными исполнительными элементами. Установка размещена в транспортабельном контейнере. Устройство для сжатия воздуха содержит два винтовых компрессора, включенных в линию нагнетания параллельно. Система осушки и очистки устройства включает последовательно установленные водомаслооотделитель, два параллельно подключенных воздушных фильтра с датчиком контроля технического состояния и блок осушки и очистки. Блок осушки и очистки включает два адсорбера. Линия нагнетания винтовых компрессоров соединена трубопроводом с входом установки, а вход и выход установки выполнены с возможностью подключения соответственно к внешнему источнику сжатого воздуха и к аккумулятору для хранения и раздачи сжатого осушенного воздуха, размещенным вне контейнера. Блок управления включает устройство измерения наработанного ресурса каждого компрессора для возможности поочередного включения компрессоров в зависимости от выработанного ресурса.

Однако такое устройство не может быть использовано в газоперекачивающих агрегатах, т.к. не сможет обеспечить гарантированное заполнение системы в момент запуска агрегата, и бесперебойную подачу в СГУ подготовленного барьерного воздуха заданного давления, а также необходимую степень очистки и осушки с определенной точкой росы на всех режимах работы нагнетателя.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание системы подготовки воздуха для сухих газодинамических уплотнений газоперекачивающего агрегата (ГПА), за счет обеспечения бесперебойной подачи в СГУ подготовленного барьерного воздуха требуемых давления, степени очистки и осушки. Предложенное техническое решение расширяет арсенал средств указанного назначения.

Задача решается тем, что система подготовки барьерного воздуха газоперекачивающего агрегата содержит, по меньшей мере, два винтовых компрессора, включенных в линию нагнетания параллельно, подключенные к линии нагнетания воздушные фильтры с датчиком контроля технического состояния, устройство для отвода конденсата, блок осушки и очистки, а также накопитель сжатого воздуха с датчиком давления, обратные и запорные клапаны. Согласно полезной модели, система дополнительно содержит установленные после накопителя сжатого воздуха и подключенные в линию нагнетания последовательно электромагнитный клапан, связанный с датчиком давления накопителя сжатого воздуха, фильтр тонкой очистки, устройство осушки и очистки, фильтр-регулятор давления и датчик температуры. После блока осушки и очистки установлен обратный клапан. Кроме того, предварительный и основной фильтры, включены в линию нагнетания последовательно, при этом один воздушный фильтр является предварительным, а другой основным, а устройство для отвода конденсата соединено с предварительным фильтром. Выход компрессоров может быть связан с входом накопителя байпасной линией с запорной арматурой.

Отличительными особенностями полезной модели является наличие электромагнитного клапана, связанного с датчиком давления накопителя сжатого воздуха, гарантирующего заполнение системы в момент запуска агрегата, а также фильтра-регулятора на выходе системы, обеспечивающего подачу в СГУ подготовленного барьерного воздуха заданного давления. Необходимую степень очистки и осушки обеспечивают дополнительно установленные фильтр тонкой очистки и устройство осушки и очистки, а также расположение предварительного и основного фильтров последовательно. Для надежности и безопасности работы системы предусмотрены байпасная линия и датчик температуры. Такая совокупность признаков позволяет использовать полезную модель в газоперекачивающих агрегатах.

Система подготовки барьерного воздуха может быть помещена в отдельный контейнер, который выполнен с теплоизоляцией, обогревом и системой вентиляции.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема системы подготовки барьерного воздуха ГПА.

В систему подготовки барьерного воздуха входят следующие агрегаты и устройства.

Два компрессора 1 воздушных винтовых, из которых один основной, другой резервный, включены в систему нагнетания параллельно, после каждого из которых установлен обратный клапан. Далее в магистраль последовательно подключены фильтр 2 предварительный, с которым соединено устройство для отвода конденсата (влагомаслоотделитель 4), и фильтр 3 основной. К фильтрам подключен датчик 5 контроля технического состояния фильтров - реле разности давления, предназначенный для контроля технического состояния фильтрующего элемента. Далее подключен блок осушки и очистки (осушитель 6), предназначенный для удаления из сжатого воздуха находящейся в парообразном состоянии влаги, после которого установлен обратный клапан 15. В качестве осушителя могут применяться регенерируемые адсорберы.

Далее на линии нагнетания установлен накопитель сжатого воздуха - ресивер 7, с датчиком давления 8 (представляет собой преобразователь давления измерительный) и клапаном электромагнитным 9.

Для окончательной очистки и создания необходимого давления в систему дополнительно введены фильтр 10 тонкой очистки и устройство осушки и очистки 11, например адсорбер, предназначенные для удаления остаточной влаги из сжатого воздуха, а также фильтр-регулятор 12 и датчик температуры 13 (термопреобразователь сопротивления), предназначенные для управления давлением воздуха, подаваемого в нагнетатель 14.

Система подготовки барьерного воздуха или ее отдельные элементы могут быть помещены в отдельный контейнер, стенки которого выполнены с теплоизоляцией, при этом контейнер может содержать два обогревательных устройства, два воздушных обратных клапана, служащих для забора воздуха из окружающей среды и двух вентиляционных каналов.

Система работает таким образом.

По команде происходит включение компрессора 1 воздушного основного. В случае его неисправности включается компрессор воздушный резервный. Происходит постепенное заполнение системы сжатым воздухом. После компрессора сжатый воздух по магистрали проходит через два фильтра - предварительный 2 и основной 3. Влагомаслоотделитель 4 по мере накопления влагомасленой смеси или влаги в фильтре 2 удаляет ее. После чего предварительно очищенный сжатый воздух поступает в осушитель 6.

Сухой очищенный воздух заполняет ресивер 7. Преобразователь давления измерительный 8 при достижении нужного давления дает сигнал на открытие клапана электромагнитного 9. Далее производиться тонкая очистка сжатого воздуха фильтром 10 и дополнительное удаление влаги адсорбером 11. После чего полностью подготовленный (очищенный и осушенный) барьерный воздух подается на фильтр-регулятор 12, где давление воздуха преобразуется до нужной величины. Температура сжатого воздуха контролируется термопреобразователем сопротивления 13, чтобы температура сжатого воздуха не была выше допустимой. Затем по магистрали сжатый воздух подается на опоры нагнетателя 14.

Для возможности технического обслуживания фильтров и осушителя в магистрали системы подготовки барьерного воздуха предусмотрена байпасная линия и запорная арматура.

Предлагаемая система может эффективно использоваться в различных климатических условиях, как в составе отдельных ГПА, так и в составе компрессорных станций, состоящих из нескольких ГПА.

1. Система подготовки барьерного воздуха газотурбинной установки, содержащая, по меньшей мере, два винтовых компрессора, включенных в линию нагнетания параллельно, подключенные к линии нагнетания воздушные фильтры с датчиком контроля технического состояния, устройство для отвода конденсата, блок осушки и очистки, а также накопитель сжатого воздуха с датчиком давления, обратные и запорные клапаны, отличающаяся тем, что система содержит дополнительно установленные после накопителя сжатого воздуха и подключенные в линию нагнетания последовательно электромагнитный клапан, связанный с датчиком давления, фильтр тонкой очистки, устройство осушки и очистки, регулятор давления и датчик температуры, при этом воздушные фильтры включены в линию нагнетания последовательно, а устройство для отвода конденсата соединено с первым фильтром.

2. Система подготовки барьерного воздуха по п.1, отличающаяся тем, что выход компрессоров связан с входом накопителя байпасной линией.

3. Система подготовки барьерного воздуха по п.1, отличающаяся тем, что элементы системы размещены в отдельном контейнере, который выполнен с теплоизоляцией, обогревом и системой вентиляции.