RO126958A2

RO126958A2 - Sistem diferenţial de comprimare a gazelor cu jet de gaze

Info

Publication number: RO126958A2
Application number: ROA201000499A
Authority: RO
Inventors: Grigore Tatu
Original assignee: Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Utilaj Petrolier- Ipcup
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-30

Abstract

Invenţia se referă la un sistem de comprimare a gazelor naturale, artificiale sau derivate, inclusiv a aburului, în situaţia în care acestea trebuie transportate printr-o conductă, depozitate sub presiune, lichefiate sau procesate într-o instalaţie tehnologică, la presiuni superioare celor la care sunt disponibile. Sistemul conform invenţiei este format dintr-un compresor () convenţional, acţionat de un motor () conectat, în dreptul unei intrări (), la o sursă () de alimentare cu gaze, printr-o conductă (), gaze care ies comprimate la o ieşire () a acestuia şi care sunt vehiculate printr-o conductă (), la un amplificator () de debit cu ejector convergent-divergent, în care intră printr-o intrare (), totodată, de la sursa () de alimentare cu gaze, printr-o conductă (), fiind alimentat, în derivaţie, amplificatorul () de debit; printr-o altă intrare (), gazele comprimate ies din acesta printr-o ieşire (), din care sunt dirijate către nişte consumatori (), printr-o altă conductă (), iar printr-o altă ieşire () sunt prelevate gaze comprimate, care se întoc în intarea () compresorului ().

Description

SISTEM DIFERENȚIAL DE COMPRIMARE A GAZELOR CU JET DE GAZE

Invenția se referă la un sistem de comprimare a tuturor tipurilor de gaze (naturale, artificiale sau derivate), inclusiv abur, utilizând un sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze, în situația când acestea trebuie transportate prin conducte, depozitate sub presiune, lichefiate sau procesate în diferite instalații tehnologice, la presiuni superioare celor la care sunt disponibile.

Se cunosc sisteme de comprimare a gazelor, care, în general, sunt constituite din compresoare convenționale (compresoare cu piston, compresoare centrifugale, compresoare cu șurub), și sisteme de comprimare formate din compresoare convenționale și amplificatoare de debit cu dublă aspirație, montate atât la compresoare cât și la amplificatoare.

Sistemul de comprimare a gazelor cu compresoare convenționale prezintă următoarele dezavantaje:

- sunt construcții greoaie, voluminoase, complexe și scumpe;

- au randament energetic, relativ nesatisfăcător;

- au nivel de adecvare redus necesităților de procesare a gazelor în diversele instalații tehnologice.

Sistemul de comprimare a gazelor cu compresoare convenționale și amplificatoare de debit cu dublă aspirație, este caracterizat prin performanțe superioare sistemului de comprimare a gazelor cu compresoare convenționale, dar prezintă următoarele dezavantaje:

- randament energetic, relativ nesatisfăcător;

- crează alterarea calității gazelor comprimate cu substanțe străine.

Sistemul, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus și prezintă următoarele avantaje:

- crește valoarea randamentului exergetic al comprimării gazelor;

- asigură un grad înalt de adecvare a funcționalității compresorului cu regimul tehnologic de valorificare a gazelor comprimate;

- diminuiază semnificativ, cu peste 25... 30%, temperatura gazelor comprimate;

- crește nivelul de utilizare al puterii instalate în aplicațiile de comprimare a gazelor.

CV 2 Ο 1 Ο - Ο Ο 4 9 9 - Ο 8 -86- 2010

Se prezintă în continure un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figurile, care reprezintă:

- figura 1 - schema de principiu a unui sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze;

- figura 2 - caracteristica de funcționare a unui sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze;

2a - variația debitelor gazelor la trecerea printr-un sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze;

2b - variația presiunilor gazelor la trecerea printr-un sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze.

Conform invenției, sistemul diferențial de comprimare cu jet de gaze, figura 1, este format dintr-un compresor convențional 1, în sine cunoscut, acționat de un motor 2, în sine cunoscut, compresor conectat la o sursă de alimentare cu gaze A, printr-o conductă 3, pe care este montat un robinet de închidere și deschidere 3.1, în sine cunoscut și care primește gaze printr-o intrare B, gaze care ies comprimate la o ieșire C a acestuia și trimise printr-o conductă 4 la un amplificator de debit cu ejector convergent-divergent 5, în sine cunoscut, printr-o intrare D.

Totodată de la sursa de alimentare cu gaze A, printr-o conductă 6, amplificatorul de debit 5, este alimentat în derivație, printr-o intrare E, gazele comprimate ies din acesta, printr-o ieșire F către niște consumatori G, printr-o conductă 7, iar printr-o ieșire H se prelevează gaze comprimate care se întorc către compresorul 1, la aspirația B.

Pe conducta 6 se află un robinet de închidere și deschidere 6.1, în sine cunoscut și o supapă de sens unic 6.2, în sine cunoscută, supapă care permite trecerea gazelor de la sursă la amplificatorul de debit, blocând circulația gazelor în sens invers, iar pe conducta 7 se află o supapă sens unic 7.1, în sine cunoscută, care permite trecerea gazelor către utilizatori, blocând trecerea gazelor în sens invers la oprirea din funcțiune a sistemului.

Conductele 3 și 7 sunt conectate între ele, printr-o conductă 8, pe care se află un robinet de închidere și deschidere 8.1, în sine cunoscut și o rezistență reglabilă drosel 8.2, în sine cunoscută.

Comprimarea gazelor provenite de la sursa A, se realizează, urmărind schema de principiu, figura 1, prin circulația acestora pe cond sare alimentează compresorul 1 și amplificatorul de debit 5.

Λ-2 0 1 0 - 0 0 4 9 9 - Ο 8 '06- 2010

Gazele trecute prin compresor, unde presiunea lor crește, sunt introduse în amplificatorul de debit prin conducta 4 și prin efectul trecerii acestora (ejector convergent-divergent), sunt antrenate gaze, prin conducta 6, rezultând la ieșirea F o creștere de presiune și o amplificare a debitului furnizat de compresor.

Robinetele 3.1, 6.1 și 8.1, blochează sau eliberează porțiunile de circuit de pe conductele pe care sunt montate, în funcție de necesități.

Robinetul 3.1 este în mod normal închis, el este deschis numai la pornirea sistemului, pentru amorsarea acestuia.

în mod normal, compresorul 1 se alimentează prin conducta 8, cu o parte din debitul de gaze furnizat de amplificatorul de debit, reglarea debitului de alimentare realizându-se prin rezistența reglabilă - drosel 8.2.

Caracteristica de funcționare a unui sistem de comprimare a gazelor cu jet de gaze o constituie variația debitelor și presiunilor gazelor, figura 2, la trecerea acestora prin sistem, prezentate în figurile 2a și 2b.

Compresorul 1 aspiră gaze din refularea amplificatorului de debit 3, respectiv, din starea (p₂, Q2) și o reduce la starea (p₂, Q1) refulându-le la starea (pi, Q1) în amplificatorul 3, care aspiră gaze din colectorul A, în starea (p₃ , Q₃) și împreună cu care sub această acțiune, și cu refularea din compresor se ajunge la starea (p₂, Q₂) la ieșirea din amplificator.

Gazele se dirijează astfel, parțial pe conducta 7 și parțial spre aspirația compresorului, în funcție de raportul Q₂ /(K + 1) = Q’₂și la valoarea presiunii p’₂ = a p₂, reglată prin rezistența reglabilă-drosel 8.2, prin care se alimentează aspirația compresorului 1, K fiind factorul de amplificare (=05/0*0.

Valorile debitelor și presiunilor pe circuitul A-E-F-G descriu dinamic procesul comprimării totale și pe circuitul H-B-F-H, descriu alimentarea sub presiune a compresorului 1.

Compresorul aspiră, pe baza presiunii de refulare, din amplificator un debit de gaz Q₂ /K, echivalent unei unități din factorul de amplificare K, realizat de amplificator și îl refulează comprimat la presiunea pi, respectiv consumă o putere aproximativ proporțională cu (pi- a pi. 0*0, respectiv proporțională cu Pi(1 - a) Q*i , care în funcție de factorul de reducere a presiunii de aspirație a = 0,2...0,8 reprezintă o putere consumată cu aproximativ 20...80% mai mică, comparativ cu comprimarea nediferențială corespunzătoare la pi. Q\

CV2010-00499-0 8 -06- 2010

3Η

Puterea utilă de comprimare a compresorului diferențial cu jet pentru aceiași stare p_c și Q*i este cu circa 10% mai mică la K= 11 și scade la 50%, când K= 3, față de sistemul cu compresor nediferențial.

Claims

REVENDICĂRI

1. Sistem diferențial de comprimare cu jet de gaze a tuturor tipurilor de gaze (naturale, artificiale sau derivate, inclusiv abur) când acestea trebuie transportate prin conducte, depozitate sub presiune, lichefiate sau procesate în diferite instalații tehnologice, la presiuni superioare celor la care sunt disponibile, caracterizat prin aceea că, este format dintr-un compresor convențional (1), în sine cunoscut, acționat de un motor (2), în sine cunoscut, compresor conectat la o sursă de alimentare cu gaze (A), printr-o conductă (3), și care primește gaze printr-o intrare (B), gaze care ies comprimate la o ieșire (C) a acestuia și trimise printr-o conductă (4) la un amplificator de debit cu ejector convergent-divergent (5), în sine cunoscut, printr-o intrare (D), totodată de la sursa de alimentare cu gaze (A), printr-o conductă (6) este alimentat în derivație, amplificatorul de debit, printr-o intrare (E), gazele comprimate ies din acesta, printr-o ieșire (F) către niște consumatori (G), printr-o conductă (7), iar printr-o ieșire (H) se prelevează gaze comprimate care se întorc către compresorul (1), la aspirația B.
2. Sistem diferențial de comprimare cu jet a gazelor, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pe conducta (6) se află un robinet de închidere și deschidere (6.1), în sine cunoscut, și o supapă de sens unic (6.2), în sine cunoscută, supapă care permite trecerea gazelor de la sursă la amplificatorul de debit, blocând circulația gazelor în sens invers, iar pe conducta (7) se află o supapă sens unic (7.1), în sine cunoscută, care permite trecerea gazelor către utilizatori, blocând trecerea gazelor în sens invers la oprirea din funcțiune a sistemului, niște conducte (3) și (7) conectate între ele, printr-o conductă (8), pe care se află un robinet de închidere și deschidere (8.1), în sine cunoscut și o rezistență reglabilă - drosel (8.2), în sine cunoscută.
3. Sistem diferențial de comprimare cu jet a gazelor, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, sunt trecute prin compresor gaze, a căror presiune crește, care apoi sunt introduse în amplificatorul de debit prin conducta (4) și prin efectul trecerii acestora (ejector convergent-divergent), sunt antrenate gaze, prin conducta (6), rezultând la ieșirea creșfâse de ⁵ 0 Ί

C\-2 01 0-00499-0 8 -06' 2010 fij presiune și o amplificare a debitului, conducte pe care se află niște robinete (3.1), (6.1) și (8.1), care blochează sau eliberează porțiunile de circuit de pe conductele pe care sunt montate, în funcție de necesități.
4. Sistem diferențial de comprimare cu jet a gazelor, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în mod normal, compresorul (1) se alimentează prin conducta 8, parte din debitul de gaze furnizat de amplificatorul de debit, reglarea debitului de alimentare realizându-se prin rezistența reglabilă drosel 8.2, robinetul 3.1 fiind, în mod obișnuit închis, el se deschide numai la pornirea sistemului, pentru amorsarea acestuia, compresorul aspirând un debit de gaz echivalent unei unități din factorul de amplificare, realizat de amplificator și îl refulează consumând o putere aproximativ proporțională cu diferența de presiune între refularea compresorului și refularea amplificatorului de debit.