Блок силовой газоперекачивающего агрегата Российский патент 2017 года по МПК F02C7/25 F02C6/06 F24F12/00 

Описание патента на изобретение RU2606297C2

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке и проектировании газоперекачивающих агрегатов.

В настоящее время наибольшее распространение получили газоперекачивающие агрегаты (ГПА) в легкосборном ангарном укрытии. Данное компоновочное решение предполагает наличие взрывоопасной зоны в помещении легкосборного ангарного укрытия, и, как следствие, все оборудование, устанавливаемое в данном помещении, должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении.

Для использования во взрывоопасной зоне невзрывозащищенная приводная газотурбинная установка (ГТУ) на базе газотурбинного двигателя помещена в герметичный отсек, обеспечивающий ее взрывозащиту путем обеспечения непрерывной продувки герметичного отсека защитным газом (атмосферным воздухом) под избыточным давлением не менее 50 Па и обеспеченным постоянным расходом, что предотвращает попадание взрывоопасной газовой смеси из помещения ангарного укрытия в отсек ГТУ.

Данный отсек с установленной в нем газотурбинной установкой и системами ее жизнеобеспечения получил название блок силовой.

Известен блок силовой газоперекачивающего агрегата (Патент РФ №2276277), содержащий герметичный отсек, вентилятор воздуха, приводную газотурбинную установку и воздуховод отвода горячего воздуха.

Недостатком данного устройства является то, что в условиях пониженных отрицательных температур, в особенности во время запуска агрегата и на минимальном режиме работы, когда поверхность двигателя еще не достигла достаточно высокой температуры, защитный газ, проходящий через полости герметичного отсека с обеспеченным заданным расходом, может вызвать недопустимое понижение температуры в герметичном отсеке ГТУ.

Эксплуатация ГТУ вне заданного разработчиком температурного диапазона может привести к возникновению аварийных ситуаций, ускоренной выработке ресурса ГТУ, а также послужить поводом для прекращения действия гарантийных обязательств изготовителя (поставщика).

Регулировка расхода защитного газа в сторону уменьшения расхода, возможна лишь до определенных значений, обусловленных применяемым видом взрывозащиты, и, как показывает опыт эксплуатации ГПА в районах с холодным климатом, не может обеспечить оптимальное температурное состояние в герметичном отсеке ГТУ при пониженных отрицательных температурах.

Задачей предлагаемого изобретения является поддержание заданных температурных характеристик в герметичном отсеке ГТУ при пониженных отрицательных температурах атмосферного воздуха и повышение надежности газоперекачивающего агрегата.

Технический результат заключается в повышении надежности работы ГТУ при больших отрицательных температурах атмосферного воздуха, за счет подогрева воздуха с учетом предельно допустимой концентрации взрывоопасных газов (смеси - защитный газ и защитный газ с взрывоопасными газами, истекающими из ГТУ).

Технический результат достигается за счет того, что блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий газотурбинную установку, расположенную в герметичном отсеке, соединенном с воздухозаборным трактом, снабженным вентилятором, и с воздуховодом отвода горячего воздуха, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно снабжен воздуховодом отбора подогретого воздуха, сообщающим герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором.

Отличительным признаком является наличие воздуховода отбора подогретого воздуха, сообщающего герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором, что позволяет исключить недопустимое понижение температуры в герметичном отсеке ГТУ и повышает надежность газоперекачивающего агрегата. При этом сообщение герметичного отсека с воздухозаборным трактом перед вентилятором обусловлено разностью расходов защитного газа в тракте воздухозаборном и воздуховоде отбора подогретого воздуха и предотвращает попадание защитного газа низкой температуры из тракта воздухозаборного в воздуховод отбора подогретого воздуха.

Сообщение герметичного отсека с воздухозаборным трактом именно перед вентилятором позволяет равномерно перемещать защитный газ, поступающий из атмосферы, и «теплый» защитный газ, поступающий из герметичного отсека ГТУ после прохождения им вентилятора. Таким образом, основная функция вентилятора в контексте данного изобретения - это перемешивание защитного газа, поступающего из атмосферы и герметичного отсека ГТУ, с целью равномерного распределения по объему взрывоопасных газов, истекающих из ГТУ.

На чертеже изображен блок силовой газоперекачивающего агрегата, который состоит из: газотурбинной установки 1, тракта воздухозаборного 2, осевого вентилятора 3, герметичного отсека 4, датчика разности давлений 5, датчика расхода 6, воздуховода отвода горячего воздуха 7, помещения ангарного укрытия 8, датчиков температуры 9, воздуховода отбора подогретого воздуха 10, клапана воздушного 11, датчика загазованности 12.

Во время работы приводной газотурбинной установки 1 на базе газотурбинного двигателя, через тракт воздухозаборный 2 посредством осевого вентилятора 3 защитный газ из атмосферы поступает в герметичный отсек 4 ГТУ, обеспечивая необходимые параметры продувки его полостей, контроль которых производится датчиком разности давлений 5 и датчиком расхода 6, установленным в воздуховоде отвода горячего воздуха 7, тем самым предотвращая возможное попадание взрывоопасной смеси из помещения ангарного укрытия 8, одновременно снимая температуру с поверхности газотурбинной установки 1, затем нагретый защитный газ выводится в атмосферу посредством воздуховода отвода горячего воздуха 7.

При пониженной температуре в герметичном отсеке 4 ГТУ, определяемой датчиками температуры 9, по команде системы автоматизированного управления (САУ) ГПА через воздуховод отбора подогретого воздуха 10, регулируемый воздушным клапаном 11, подогретый защитный газ поступает на вход тракта воздухозаборного 2, тем самым обеспечивая поступление защитного газа более высокой температуры в герметичный отсек 4 газотурбинной установки, смешиваясь с защитным газом, поступающим из атмосферы.

Контроль защитного газа на отсутствие в нем взрывоопасной концентрации метана производится датчиком загазованности 12, расположенным в воздуховоде отвода горячего воздуха 7.

Таким образом, применение воздуховода отбора подогретого воздуха позволяет исключить недопустимое понижение температуры в герметичном отсеке ГТУ и повышает надежность газоперекачивающего агрегата.

Похожие патенты RU2606297C2

название год авторы номер документа
КОМПЛЕКС СПЕЦИАЛЬНОЙ АВТОМАТИКИ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 2012
  • Бурдюгов Сергей Иванович
  • Макаров Николай Фролович
  • Захаров Геннадий Николаевич
  • Попов Виктор Львович
RU2515581C2
СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ НЕВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ УТЕЧКАХ ТОПЛИВНОГО ГАЗА В ОТСЕКЕ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ И ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2021
  • Попов Виктор Львович
  • Карпов Сергей Владимирович
RU2789768C1
БЛОК СИЛОВОЙ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА 2004
  • Бурдюгов Сергей Иванович
  • Голдобин Сергей Михайлович
  • Колбин Анатолий Николаевич
  • Лепихин Юрий Викторович
  • Мельничук Вячеслав Григорьевич
  • Саков Юрий Львович
RU2276277C1
Автономная противообледенительная система воздухоочистительного устройства газотурбинной установки (варианты) 2022
  • Балакин Сергей Андреевич
  • Бакунов Рустам Юнусович
  • Гладышев Вячеслав Алексеевич
  • Вожаков Александр Михайлович
RU2790109C1
Газоперекачивающий агрегат 2017
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
RU2685802C1
ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА С АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ 2021
  • Осипов Павел Геннадьевич
  • Шелудько Леонид Павлович
RU2779814C1
ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА С ГАЗОТУРБИННЫМ ПРИВОДОМ 2014
  • Вагнер Виктор Владиславович
  • Карнаухов Михаил Юрьевич
  • Курилов Виктор Егорович
  • Машков Алексей Александрович
  • Редикульцев Сергей Александрович
RU2573437C1
Система охлаждения газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата 2021
  • Янковский Игорь Владимирович
  • Сизиков Павел Викторович
  • Антонов Андрей Александрович
RU2758873C1
Комплексное воздухоочистительное устройство в составе газоперекачивающего агрегата 2021
  • Сизиков Павел Викторович
  • Антонов Андрей Александрович
RU2758874C1
СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
  • Важенин Ю.И.
  • Иванов И.А.
  • Матросов В.И.
  • Михаленко С.В.
  • Тимербулатов Г.Н.
RU2170369C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 606 297 C2

Реферат патента 2017 года Блок силовой газоперекачивающего агрегата

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке газоперекачивающих агрегатов. Блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий газотурбинную установку (ГТУ), расположенную в герметичном отсеке, соединенном с воздухозаборным трактом, снабженным вентилятором, и с воздуховодом отвода горячего воздуха, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно снабжен воздуховодом отбора подогретого воздуха, сообщающим герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором. Технический результат заключается в повышение надежности работы ГТУ при больших отрицательных температурах атмосферного воздуха, за счет подогрева воздуха с учетом предельно допустимой концентрации взрывоопасных газов (смеси - защитный газ и защитный газ с взрывоопасными газами, истекающими из ГТУ). 1 ил.

Формула изобретения RU 2 606 297 C2

Блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий газотурбинную установку, расположенную в герметичном отсеке, соединенном с воздухозаборным трактом, снабженным вентилятором, и с воздуховодом отвода горячего воздуха, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно снабжен воздуховодом отбора подогретого воздуха, сообщающим герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2606297C2

Устройство для перевозки вагонеток тельфером по однорельсовой электроподвесной дороге 1933
  • Лопушанский И.В.
SU40399A1
ТУРБОБЛОК ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА 2010
  • Бояршинов Владимир Иванович
  • Саламатов Владимир Михайлович
  • Лавров Сергей Анатольевич
  • Чарнцев Дмитрий Анатольевич
  • Барахта Галина Дмитриевна
RU2429359C1
US 2004020206 A1, 05.02.2004
Способ охлаждения и вентиляции отсека газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата 1986
  • Строковский Лев Ионович
  • Соколов Константин Константинович
SU1490311A1

RU 2 606 297 C2

Авторы

Бурдюгов Сергей Иванович

Немцев Павел Вячеславович

Лохно Павел Николаевич

Пономарев Александр Владимирович

Воронов Богдан Валерьевич

Даты

2017-01-10Публикация

2014-11-19Подача