SU1749652A1 - Турбодетандерна утилизационна установка - Google Patents

Abstract

Использование: в газовой промышленности . Сущность изобретени : турбодетандерна  утилизационна  установка, содержаща  систему маслоснабжени , включающую контуры регулировани  и уплотнени , в которой установлен гидропнев- моаккумул тор 18, а в контуре уплотнени  регул тор перепада давлени  масло-газ 25 установлен после уплотнени  и дополнительно перед уплотнением установлен регул тор давлени  20 с посто нным давлением на входе. 1 ил.

Description

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к турбодетандерам, и может быть использовано для утилизации избыточной энергии газа на компрессорных и газораспределительных станциях газопроводов.

Известны установки для перекачки газа, в которых в системе маслоснабжения объединены циркуляционные контуры подачи масла на регулирование и смазку, а в системе уплотнения регулятор перепада давления установлен на байпасном трубопроводе.

Недостатком такой системы маслоснабжения этих установок является объединение только контуров с постоянным одинаковым давлением и увеличенный расход масла, подаваемого на уплотнения.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является турбодетандерная утилизационная установка, содержащая электрогенератор, турбодетандер с масляным уплотнением вала и систему маслоснабжения, включающую насос, циркуляционный контур системы регулирования с гидромеханическим регулятором и циркуляционный контур уплотнения с регулятором перепада давления масло-газ.

Недостатками этой установки являются увеличенные габариты агрегатов и узлов системы маслоснабжения и недостаточная эксплуатационная надежность.

Цель изобретения - уменьшение габаритов агрегатов и узлов системы маслоснабжения за счет снижения прокачки масла в системе маслоснабжения и повышения эксплуатационной надежности-установки за счет стабилизации давления масла в контуре регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в контуре регулирования установлен гидропнезмоаккумулятор, масляная полость которого подключена к выходу насоса, а газовая полость - к входу в турбодетандер, а в контуре уплотнения регулятор перепада давления установлен после уплотнения и дополнительно перед уплотнением установлен регулятор постоянного давления на входе.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит турбодетандер 1, ротор 2 Которого через муфту 3 приводит вал 4 генератора 5.

Газ к турбодетандеру 1 подводится по трубопроводу 6 высокого давления и отводится по трубопроводу 7 низкого давления.

Для уплотнения газового стыка по ротору 2 в турбодетандере 1 между газовой по лостью 8 и картером турбодетандера 1 установлено торцовое уплотнение с масляным затвором 9.

Система маслоснабжения установки состоит из маслобака 10 и циркуляционных контуров; смазки,регулирования и уплотнения.

Контур смазки включает насос 11 и трубопроводы 12 и 13 подвода и отвода масла к подшипникам турбодетандера 1 и генератора 5.

Контур уплотнения содержит регулятор 20 давления с поршнем 21 и пружиной 22, масляный затвор 9, регулятор 25 перепада давления с поршнем 26 и пружиной 27, напорный трубопровод 28, соединяющий регулятор 20 давления с масляным затвором 9, трубопровод 29, соединяющий масляный затвор 9 с регулятором 25 перепада давления, и сливной трубопровод 30, соединяющий регулятор 25 перепада давления с маслобаком 10.

Контур регулирования содержит насос 14, гидроблок 15 регулятора, гидромеханизм 16 управления регулировочным клапаном 17 и гидропневмоаккумулятор 18 с поршнем 19.

Маслонасос 14 соединен напорным трубопроводом 23 с гидробаком 15, гидропневмоаккумулятором 18 и регулятором 20 давления. Гидроблок 15 и регулятор 20 давления соединены сливным трубопроводом 24 с маслобаком 10.

Установка работает следующим образом.'

По трубопроводу 6 высокого давления газ подводится к турбодетандеру 1 и отводится по трубопроводу 7 низкого давления. В турбодетандере 1 потенциальная энергия газа преобразуется в механическую энергию вращения ротора 2. Ротор 2 вращается через муфту 3 вала 4 генератора 5, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую, отдаваемую потребителям.

Система маслоснабжения обеспечивает подачу масла на смазку подшипников, к гидромеханизмам системы регулирования и в масляный затвор 9 уплотнения ротора 2 в турбодетандере 1.

В контуре смазки масло из маслобака 10 подается насосом 11 по трубопроводу 12 на смазку подшипников турбодетандера 1 и генератора 5. По трубопроводу 13 масло сливается из подшипников в маслобак 10.

В контуре регулирования масло из маслобака 10 насосом 14 подается в напорный трубопровод 23, откуда масло поступает в гидроблок 15 регулятора, который в зависимости от режима работы установки соединяет полости гидромеханизма 16 управления регулировочным клапаном 16, 17 с напорным 23 или сливным 24 трубопроводами.

При работе установки с постоянной нагрузкой гидроблок 15 регулятора отключает полости гидромеханизма 16 от напорного 23 и сливного 24 трубопроводов. При этом через контур регулирования прокачивается незначительное количество масла (утечки по зазорам в гидромеханизмах).

При переменных режимах работы (напор или сброс нагрузки на генератор) гидроблок 15 регулятора соединяет одну из полостей гидромеханизма 16 с напорным трубопроводом 23. а вторую - со сливным трубопроводом 24. При этом резко возрастает прокачка масла через контур регулирования.

Увеличение прокачки масла, если нет запаса по производительности насоса 14. приводит к понижению давления в напорном трубопроводе 23. Понижение давления в системе компенсируется гидропневмоаккумулятором 18, поршень 19 которого под действием давления газа выдавливает масло из гидропневмоаккумулятора 18 в напорный трубопровод 23. Для этого гидропневмоаккумулятор перед пуском установки заполняется газом из трубопровода 6 до давления на 1-2 атм выше минимально допустимого давления масла в системе регулирования.

Постоянство давления масла в системе регулирования поддерживается также регулятором 20 давления, поршень 21 которого под действием пружины 22 дросселирует поток масла, поступающий из контура регулирования в контур уплотнения при изменения давления в контуре регулирования и независимо от давления в контуре уплотнения. Утечка масла по зазорам поршня 21 дренажируется по трубопроводу 24 в маслобак 10.

В уплотнительном контуре масло через регулятор 20 давления поступает по напорному трубопроводу 28 в масляный затвор 9 и сливается через регулятор 25 перепада давления в маслобак 10 по трубопроводам 29 иЗО.

Регулятор 25 перепада давления поддерживает постоянный перепад давления между газом в полости 8 перед уплотнением и маслом в масляном затворе 9.

Для этого пространство над поршнем . 26 соединено с полостью 8. Под действием' силы пружины 27 и давления газа в полости 8 поршень 26 дросселирует поток масла, поступающий в трубопровод 30, поддерживая постоянный перепад давления маслогаз на уплотнении.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Турбодетандерная утилизационная установка, содержащая электрогенератор, турбодетандер с масляным уплотнением вала, систему маслоснабжения с насосом, циркуляционный контур регулирования с гидромеханическим регулятором и циркуляционный контур уплотнения с регулятором перепада давления масло-газ, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет стабилизации давления в контуре регулирования, последний дополнительно содержит гидропневмоаккумулятор, масляная полость которого подключена к выходу насоса, а его газовая полость - к Еходу турбодетандера, при этом контур уплотнения дополнительно содержит установленный перед уплотнением регулятор постоянного давления на входе, а регулятор перепада давления установлен после уплотнения,