NO340671B1 - Integrert smøremodul for kompressorer - Google Patents

Description

[0001]Området for denne oppfinnelse er kompressorer ferdigpakket med smøre-systemer som typisk innbefatter f.eks. et smørereservoar, sirkulasjonsutstyr, kjøle-utstyr, filtreringsutstyr og tilhørende styringer.

[0002]US 6273139 B1 omtaler et fluidreguleringsapparat med et flertall av fluid-styringselementer som hver videre har et blokklignende legeme med en øvre side og en nedre side, i det minste et monofunksjonelt element for å styre fluid montert på den øvre side av det blokklignende legemet og i det minste en fluidkanal dannet mellom det monofunksjonelle element for å styre fluid og bunnsiden av det blokklignende legeme. Et flertall av koplinger som håret blokklignende legeme montert til bunnoverflaten av i det minste et fluidstyreelement, i det minste en kom-munikasjonskanal for fluider som kommuniserer mellom i det minste to fluidkanaler til i det minste to forskjellige fluidstyreelementer og en bunnplate for å opplagre et flertall av koplinger. Hver av flertallet av fluidstyreelementer er montert til hver av flertallet av koplinger for på den måten å være individuelt fjernbare derfra.

[0003]US 20030131819 A1 omtaler et arrangement for å smøre en stempelmotor som omfatter en kilde for smøremedium, første trykkheveinnretning for å heve trykket i smøremediumet og første kanalinnretning for å avlevere smøremediumet til smøremål i motoren. Arrangementet omfatter i det minste en andre kanalinnretning som er adskilt fra den første kanalinnretning og som er anordnet med et ventilarrangement som kan styres av utvendig styring for å styre en strømning av smøremedium i den andre kanalinnretning. Den andre kanalinnretning erforbind-bar i nå kommunikasjon med en kilde av smøremedium gjennom ventilarrange-mentet. Det er også omtalt en tilsvarende fremgangsmåte.

[0004]Kompressorer er typisk ferdigpakket i én eller flere rammer for å redusere installasjonstiden på feltet. En typisk sammenstilling for en flertrinns sentrifugal-kompressorpakke vil innbefatte kompressorene og mellomkjølerne for den kompr-imerte gass, et smøresystem for kompressorene, så vel som et drivsystem og til-hørende girboks for å drive de forskjellige trinn. Disse sammenstillinger kan også inneholde ekstrautstyr slik at vedlikehold kan utføres når kompressoren er i drift. For eksempel kan det i smøresystemet være doble sirkulasjonspumper, kjølere, filtre og tilhørende styringer. Selv om det er pakket på forhånd av den opprinnelige utstyrsfremstiller, har smøresystemet bokstavelig talt hundrevis av forbindelser for å ferdigstille smørerørsystemet så vel som kjølerørsystemet og tilhørende instrum-entering og styreforbindelser. Bortsett fra spørsmålet om det rene antall av forbindelser er spørsmålet om hvor mye rom som opptas av de forskjellige komponenter. Ofte, på grunn av fraktkrav til fjerne steder, er fysisk størrelse og fotspor for den totale pakke og dens komponenter faktorer. Dessuten, slike betraktninger oppstår ikke bare under transport, men også på grunn av rombegrensninger ved den endelige destinasjon. Dette er spesielt tilfelle i offshore-riggmiljø.

[0005]Noen plassbesparende fremskritt har blitt gjort. Fig. 1 illustrerer en tidligere utforming som viser en oljetank 10 og to skall og røroljekjølere 12 og 14 og en oljepumpe 16. Bare noe av det sammenkoplede rørsystem er vist i dette riss. Idet noe plass har blitt spart i senere moduler ved å erstatte skallet og rørkjølerne med avstivede plateutforminger som opptar betydelig mindre volum, har antallet forbindelser ikke markert blitt redusert, og det eksisterer muligheter for å økonomi-sere rom og redusere antallet forbindelser.

[0006]Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et smørebehandlings-apparat for sammenstilling av utstyr i en modul, kjennetegnet ved at en tredimensjonal fast gjenstand med en utvendig overflate tilpasset for tettende, direkte å motta et flertall av smørebehandlingsutstyr, nevnte gjenstand som er dannet har passasjer deri, med minst noen som strekker seg til nevnte utvendige overflate, for fluidkommunikasjon med nevnte smørebehandlingsutstyr, gjenstanden er montert til en base festet til en smøresump, basen opplagrer i det minste én pumpe derpå.

[0007]Foretrukne utførelsesformer av apparatet er videre utdypet i kravene 2 til 12.

[0008]Målene oppnås videre ved en kompressor som omfatter et apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 12.

[0009]I henhold til visse utførelser, adresserer den foreliggende oppfinnelse slike spørsmål og, som de som er faglærte på området vil verdsette, tilveiebringe løs-ninger for hurtig sammenstilling med færre forbindelser idet komponentene pakkes i et mindre opptatt volum. Disse egenskaper vil lett forstås ved en gjennomgang av beskrivelsen av eksemplifiserende utførelser og tegningene som illustrerer disse, så vel som ved gjennomgang av de vedføyde krav som definerer forskjellige aspekter av oppfinnelsen.

[0010]Ved hjelp av eksempel, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en modultilnærming for en smørepakke. Visse komponenter, slik som filteret og kjøl-eren er direkte forbundet til en blokk som har forbindelser for å godta disse og nødvendige porter for å etablere de riktige strømningsbaner for sirkulasjon, kjøling og filtrering av det sirkulerende smøremiddel. Blokken kan motta én eller flere kjøl-ere og én eller flere filtre. Isolasjonsventilsystemet for ekstrautstyr kan også integ-reres i blokken. Mange forbindelser som har vært benyttet i tidligere utforminger for rørnettverk er integrert i blokken. Blokken kan også monteres nær reservoaret idet en neddykkbar pumpe videre sparer rom og rørforbindelser.

[0011]Disse og andre egenskaper, aspekter og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil bedre forstås når den følgende detaljerte beskrivelse leses med referanse til de vedføyde tegninger i hvilke like angivelser representerer like deler ut gjennom tegningene, hvori:

[0012]Fig. 1 er et planriss av et tidligere kjent smøresirkulasjonssystem som viser mangfoldet av forbindelser og rommet som okkuperes;

[0013]Fig. 2 viser en eksempelblokk for den foreliggende oppfinnelse som benyttes med tandemkjølere og filtre, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0014]Fig. 3 viser et eksempel på en blokk til den foreliggende oppfinnelse med en enkel kjøler og filter, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0015]Fig. 4 viser et eksempel på en blokk til den foreliggende oppfinnelse med en enkel kjøler og doble filtre, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0016]Fig. 5 viser blokken i fig. 2 montert til en smøretank med en neddykket pumpe innen denne og opplagret fra en felles plate som blokken; og

[0017]Fig. 6 illustrerer et transparent riss av et eksempel på blokk for å motta forskjellige komponenter, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0018]Ved å gå fig. 2, illustrerer denne figur en eksemplifiserende blokk 20 som er hensiktsmessig fremstilt for å innbefatte innvendig passasjer for passende å føre smørere eller kjølemiddel derigjennom og i den passende rekkefølge til de påkop-lede komponenter. Det er to filtre 22 og 24 som er direkte montert til blokken med en pakning (ikke vist) som kan være på filteret eller på blokken. Monterings-fremgangsmåten kan f.eks. være en påspinningsteknikk hvor blokken fremviser en gjenget nippel som filtrene 22 eller 24 skrus på. Ved å gjøre filtermontasjen på denne måten, vil sammenkoplede rør som benyttes for å forbinde filtrene til de andre komponentene i smørepakken elimineres. En ventil som isolerer et filter og stiller opp de andre, fortrinnsvis med en 90 graders omdreining av et håndtak 26 som strekker seg fra flere portventiler (ikke vist) kan benyttes for å blokkere et inn-løp og utløp til et filter, slik som 22, slik at det kan trekkes av blokken 20 idet reser-ven 24 settes i drift. Med riktig innretning av flerport-ventiler i blokk 20, kan f.eks. en 90 graders rotasjon hurtig bytte strømm ing mellom filtre uten noe rør utvendig av blokken 20.

[0019]Kjølerne 27 og 28 er vist montert i plan med blokken 20. Fig. 3 viser hvor-ledes de hurtig kan koples. Her har en kjøler 30 fire forløpende bosser 32, 34, 36 og 38. Hvert boss har en ringpakning (ikke vist) ved sin oppadorienterte flate for maksimal kontakt med en fordypet tetningsoverflate (ikke vist) i blokken 40. Et typisk boss, slik som 38, kan ha en fordypning eller et plan 42 slik at når kjøleren 30 er fullstendig fremført inn i blokken 40 kan tilbakeholdelsesstangen 44 frem-føres for å oppta fordypningen eller flaten 42 for å holde kjøleren 30 fast til blokken. De som er faglært vil verdsette at det er alternative måter å feste kjøleren 30 til blokken 40. Denne enestående egenskap er at de glir sammen uten noen sam-menkoplingsrør. På den måten monteres de hurtig, tar mindre plass og tilveiebringer færre skjøter for potensiell lekkasje.

[0020]Med referanse tilbake til fig. 2, når det er flere kjølere 27 og 28, kan håndtak 46 og 48 med en kvart omdreining operere tandemventiler henholdsvis på olje-siden og kjølesiden av kjølerne 27 og 28 for å sette enten den ene eller den andre i drift og for å tillate den andre å være fysisk fjernet med smøremiddel og kjøle-middel som f.eks. fremdeles sirkulerer. Her er igjen ventilsystemet mellom kjølerne innvendig av blokken og er enkel å operere for et bytte og innbefatter mindre rom og færre forbindelser enn tidligere ferdigpakkede utførelser.

[0021]En annen egenskap er innlemmelsen av den termiske blokk 50 i blokken 20. Her er det igjen intet rørsystem utvendig av blokken 20 for å feste den termiske blokken 50 som tjener som en smøretemperatur-styring med et innvendig omløp av den spesielle kjøler som er i drift utført innvendig innen blokken 20.

[0022]I tillegg, kan trykkfrigjøring også innlemmes i kjøleren som tillater at trykk på utgangen av pumpen 52 går inn i en passasje som fører til sumpen 54, begge disse vises i fig. 5. Hva som kan gå inn i blokk 20 er en frigjøringsventil 56 som kan ha innløps- og utløpsporter innrettet med passende porter i blokken 20 slik at intet utvendig system er påkrevet for frigjøringskretsen.

[0023]I enden, som vist i fig. 2, trenger det kun å være fire forbindelser som lages på feltet for kjølemiddel inn og ut, hvilke er forbindelser 58 og 60 og to andre for smøremiddelet, kun én, 62, er synlig i fig. 2.

[0024]Fig. 3 er kun en variant av fig. 2, som benytter et filter 64 og en kjøler 30. Anvendelse av dette arrangement kreves at utstyret avstenges for overhaling. De andre fig. 2-konsepter går over til fig. 3. Fig. 4-utformingen viser i virkeligheten de fire forbindelser for kjølemiddel og smøremiddel og tandemfiltre 66 og 68. I denne utforming kan et filterbytte gjøres underveis men overhaling av kjøleren 70 vil kreve at utstyret avstenges.

[0025]Fig. 5 viser varianten i fig. 2 montert på en bærekappe 72 som er festet til sumpen 54 på skråstilt panel 74 med en generelt plan bunn 73 som danner dets fotavtrykk. En bæredel 76 strekker seg fra platen 72 inn i sump 54 for å bære neddykket pumpe 52. Ved å ha pumpen 52 på innsiden av sumpen 54, spares plass som også det skråstilte (hellende) panel 74 gjør som gir rom for utstyret beskrevet i fig. 2. På grunn av det hellende panel 74 vil utstyret slik som kjølere 75 og 77 og filtre 79 og 81 ikke gå ut over fotavtrykket 73. I tillegg, er innløpsrørsystemet til pumpen 52 eliminert og hele sammenstillingen er enkel å overhale da det kommer ut i ett stykke etter forbindelsene, tre av fire er vist.

[0026]Ved å gå til fig. 6, illustrerer denne figuren noen av de innvendige passasjene 90 til en eksemplifiserende blokk 20. Som illustrert, kan filtrene 22 (se fig. 2) festes til det filtermottakende parti 92 til blokken, ved hvilket punkt vil filtrene koples til de innvendige passasjene 90 til blokken 20. Disse passasjer til rettelegger således modularisert sammenstilling av enheten uten behovet for tungvinte rør-sammenstillinger. Selvfølgelig, med det primære rørnettverk til sammenstillingen definert ved de innvendige passasjer 90 til blokken 20, kan deler lettere fjernes og erstattes når de er ødelagt. Dessuten kan komponenter, slik som kjøleren 27 (se fig. 2), fjernes fra en blokk 20 og plasseres på en annen blokk, da komponentene er modulariserte.

[0027]De som er faglærte kan se at den foreliggende oppfinnelse sørger for at rom spares når innpakningskomponenter, spesielt når overflødig utstyr, etter-spørres. Idet et smøresystem for roterende utstyr er illustrert, kan andre systemer dra fordel av det illustrerte modulære konsept. Ved å benytte blokken og sammen-koplingen av utstyret som beskrevet, vil ikke bare plass spares, men antallet av forbindelser reduseres og tilrettelegge hurtig sammenstilling av rammen på feltet for sammenkopling av prosess og utstyrsforbindelser. Blokk-konseptet er igjen spesielt tilpasset for pakninger av utstyret som er fjernt sammenstilt fra der hvor enheten endelig opereres. Idet den visse utførelse omgir en smøresammenstilling for en flertrinns sentrifugekompressor, vil de som er faglært på området verdsette at blokk-konseptet kan tilpasses for smøresystemer for andre typer av rotasjon, frem- og tilbakegående og mekanisk krevende smøring. Alternativt kan blokken være i ett stykke til en prosessutstyrsramme som leveres til et fjernt sted og kan tillate at en mengde av prosessutstyr kan pakkes kompakt idet utvendige forbindelser til blokken normaliseres samtidig med at rørsystemet forenkles hvis det ikke fullstendig eliminerer utvendig rør mellom komponentene. Overføringsventilsystem mellom overflødige utstyrsdeler kan også utformes innvendig av blokken med hender som strekker seg ut hvor hver hendel kan benyttes for å vende innløp og utløp for en utstyrsdel samtidig med oppretting av dens redundans i drift. I noen tilfeller kan dette gjøres med en 90 graders omdreining på et enkelt håndtak for å isolere smøremiddel eller kjølemiddel fra én kjøler til en annen. Det er også mulig å redusere overgangsoperasjoner mellom kjølere til et enkelt håndtak som kan operere ventiler på både kjøle- og prosess-sider av en veksler i en enkelt beveg-else, fortrinnsvis 90 grader. Filtre eller andre par av redundante (overflødig) utstyr kan håndteres på den samme måte. Som en alternativ måte å bytte mellom redundante deler av utstyr kan skifteventiler benyttes innen en blokk. Et integrert stempel kan monteres til blokken for å bevege en skifteventil for å forandre innretning mellom deler av redundant utstyr.

[0028]Igjen med referanse til fig. 5, tillater, evnen til å opplagre alt utstyret på en enkelt plate 74, hurtig installasjon og sammenstilling eller når vedlikehold er nød-vendig kan hele modulen hurtig frakoples og en erstatning installeres for å få et system tilbake i drift. Således, bortsett fra rombesparelses-egenskapene ved å benytte en blokk, tilrettelegger den ytterligere modularisering av komponentene på en felles base 72 original sammenstilling eller påfølgende vedlikehold.

[0029]Det skal videre bemerkes at fordelen med blokk-konseptet er at prosessutstyr kan monteres "direkte" til dette. I denne sammenheng, betyr direkte mont-ering at utstyret mottas av blokken i et tettende forhold ved å bringe disse sammen uten behovet for å installere mellomliggende rør eller rørutrustninger. Prosessutstyret ligger an mot eller skrus på og for det meste er festeanordninger benyttet for å feste de to sammen. Behovet for rørtilpasninger er redusert og antallet av forbindelser er også redusert så vel som volumet som opptas av modulen som omfatter blokken og prosessutstyret forbundet til denne.

[0030]Idet den foretrukkede utførelse har blitt fremlagt ovenfor, vil de som er faglært verdsette at området for oppfinnelsen er betydelig bredere og angitt i kravene som fremkommer i det følgende.

Claims (13)

1. Smørebehandlingsapparat for sammenstilling av utstyr i en modul,karakterisert vedat det omfatter: en tredimensjonal fast gjenstand med en utvendig overflate tilpasset for tettende, direkte å motta et flertall av smørebehandlingsutstyr, nevnte gjenstand som er dannet har passasjer (90) deri, med minst noen som strekker seg til nevnte utvendige overflate, forfluidkommunikasjon med nevnte smørebehandlingsutstyr, gjenstanden er montert til en base (72) festet til en smøresump (54), basen opplagrer i det minste én pumpe (52) derpå.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat: nevnte passasjer (90) omfatter i det minste én ventil (56).

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert vedat: nevnte utvendige overflate er tilpasset for å motta redundant utstyr og nevnte i det minste ene ventil (56) omfatter et flertall av ventiler som er i stand til å isolere én av i det minste to redundante utstyr og sette et andre i strømnings-kommunikasjon med nevnte passasjer (90).

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert vedat: nevnte flertall av ventiler (56) er opererbare ved i det minste én aktuator montert til nevnte utvendige overflate av nevnte gjenstand.

5. Apparat ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert vedat: i det minste én styreanordning er montert i nevnte passasjer (90) med evnen til å velge avdelt strømning deri.

6. Apparat ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert vedat: nevnte gjenstand omfatter i det minste én smørekjøler (27) direkte montert dertil.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert vedat: nevnte gjenstand omfatter vider ei det minste ett smørefilter (22) direkte montert dertil.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert vedat: nevnte gjenstand omfatter videre en termisk blokk (50) for å styre tempera-tur av sirkulerende smøremiddel ved avledning av nevnte kjøler (27, 28) gjennom nevnte passasjer (90) deri.

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert vedat: nevnte gjenstand omfatter videre forbindelser for kjølemiddel og smøre-middel og ventiler operert fra nevnte utvendige overflate; nevnte i det minst ene kjøler (27, 28) omfatter et flertall av redundante kjølere (30) og nevnte ventiler anbringer forskjellige redundante kjølere i strøm-ningskommunikasjon med nevnte passasjer (90).

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert vedat: nevnte i det minste ene filter (66, 68) omfatter et flertall av redundante filtre og nevnte ventiler (56) anbringer forskjellige redundante filtre i strømnings-kommunikasjon med nevnte passasjer (90).

11. Apparat ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert vedat: nevnte pumpe (52) er neddykkbar og montert til den motsatte side av nevnte base da nevnte gjenstand er innen nevnte sump (54).

12. Apparat ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert vedat: nevnte sump (54) har en vesentlig flat bunn som danner et fotavtrykk (73) og en hellende vegg (74) for å motta nevnte base (72) slik at en kjøler (70) montert til gjenstanden ikke henger over nevnte fotavtrykk (73).

13. En kompressor som omfatter et apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 12.