RU180603U1 - Устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для стабилизации перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов в случае отключения насосов уплотнения на период времени до запуска аварийного источника питания или в случае кратковременных просадок напряжения (2-20 сек) в питающей сети. Устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата выполнено в виде размещенного вертикально гидроцилиндра, содержащего нижний корпус, верхний корпус, соединенные двухсторонним фланцем, верхнюю крышку, нижнюю крышку; причем верхний корпус содержит стержень, нижний корпус содержит поршень с, по меньшей мере, одним уплотнением по маслу уплотнения, одним уплотнением по газу и направляющей лентой, верхняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии газа, нижняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии масла уплотнения от коллектора масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, а поршень выполнен с возможностью линейного перемещения между верхним положением, в котором при давлении масла уплотнения в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, значение которого превышает значение давления стержня на поршень, поршень соприкасается с двухсторонним фланцем при заполнении гидроцилиндра маслом уплотнения, и нижним положением, в которое поршень перемещается под воздействием стержня при аварийном падении перепада давления между маслом уплотнения и газом, вытесняя, таким образом, масло уплотнения в коллектор масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, при этом стержень выполнен с такими массой и диаметром, чтобы значение перепада давления между маслом уплотнения и газом варьировалось в интервале значений больше аварийной и меньше предупредительной уставки для обеспечения максимального времени работы устройства. Технический результат - предотвращение негативного воздействия на узлы системы уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата, обусловленного гидравлическими ударами в системе уплотнения и поступлением загазованного масла на узлы системы уплотнения при включении/отключении электропитания насосов уплотнения, и, как следствие, в снижении эксплуатационных затрат на ремонт данных узлов по причине износа или разрушения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для стабилизации перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов в случае отключения насосов уплотнения на период времени до запуска аварийного источника питания или в случае кратковременных просадок напряжения (2-20 сек) в питающей сети.

Существует несколько типов систем уплотнения для разных типов газоперекачивающих агрегатов, предусматривающих использование в качестве уплотнения плавающих колец типа «масло-газ», графитовых уплотнений, сухих уплотнений. Все вышеперечисленные системы содержат статический аварийный аккумулятор масла уплотнения, предназначенный для обеспечения автономной работы и исключения аварийных остановов газоперекачивающего агрегата по низкому перепаду давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата. Применение указанного аварийного аккумулятора масла уплотнения обеспечивает запас времени (5-10 минут) отключения и стравливания полости центробежного нагнетателя в экстренных ситуациях после останова газоперекачивающего агрегата.

Использование подобных систем уплотнения со статическим аварийным аккумулятором масла уплотнения обеспечивает безопасную работу систем уплотнения центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов, но имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются:

- снижение перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата до уровня ниже аварийного значения при отключении насосов уплотнения вследствие резервирования либо вследствие отключения электропитания насосов уплотнения, что, в свою очередь, может привести к аварийному останову газоперекачивающего агрегата по низкому перепаду давления между маслом уплотнения и газом;

- при отключении (даже кратковременном) насосов уплотнения со статического аварийного аккумулятора масла уплотнения на узлы и детали системы уплотнения поступает загазованное масло, что приводит к негативному воздействию и износу узлов системы уплотнения;

- гидравлические удары в системе уплотнения при включении/отключении электропитания насосов уплотнения, которые приводят к разрушению и снижению срока службы графитовых контактных уплотнений, что, в свою очередь, также может привести к аварийному останову газоперекачивающего агрегата по низкому перепаду давления между маслом уплотнения и газом;

- высокие эксплуатационные затраты на ремонт уплотнений, наладку и обслуживание в связи с высокой стоимостью комплектующих и проведением нерегламентированных ремонтов центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов.

Известно устройство, предназначенное для стабилизации давления масла в системе смазки газоперекачивающих агрегатов после потери напряжения в питающей сети до пуска аварийного генератора (публикация заявки на изобретение РФ №2015153316/06(082220)).

Указанное устройство стабилизации давления масла в системе смазки газоперекачивающего агрегата выполнено в виде размещенного между верхней и нижней опорами перпендикулярно коллектору смазки газоперекачивающего агрегата гидроцилиндра, содержащего корпус, верхнюю и нижнюю крышки, поршень с, по меньшей мере, одним уплотнением и направляющей лентой, причем в верхней крышке гидроцилиндра выполнено отверстие для прохода стержня, а поршень выполнен с возможностью линейного перемещения между верхним положением, в котором при давлении масла в системе смазки, значение которого превышает значение давления стержня на поршень, упомянутый поршень соприкасается с верхней крышкой гидроцилиндра, заполненного маслом, и нижним положением, в которое поршень перемещается под воздействием стержня при аварийном падении давления масла в системе смазки, вытесняя, таким образом, масло в коллектор смазки газоперекачивающего агрегата, при этом стержень снабжен двумя плоскостями роликов для обеспечения поддержки и скольжения стержня, а между верхней опорой и стержнем установлена пружина для обеспечения противодействия давлению масла, причем стержень выполнен с такими массой и диаметром, чтобы значение давления стержня на поршень варьировалось в интервале больше аварийной и меньше предупредительной уставки для обеспечения максимального времени работы устройства.

Упомянутое устройство позволяет предупреждать провалы давления масла в системе смазки газоперекачивающего агрегата в период времени после потери напряжения в питающей сети до пуска аварийного генератора, и, как следствие, обеспечивает предупреждение аварийного останова газоперекачивающего агрегата по аварийно низкому значению давления масла. Тем не менее, данное устройство не применимо для системы уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата, что не позволяет в случае отключения насосов уплотнения стабилизировать посредством данного устройства перепад давления между маслом уплотнения и газом, и, как следствие, предупредить негативное воздействие на узлы системы уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата, обусловленное гидравлическими ударами в системе уплотнения и поступлением загазованного масла на узлы системы уплотнения.

Полезная модель позволяет решить техническую проблему создания устройства, обеспечивающего стабилизацию перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата в случае отключения насосов уплотнения на период времени до запуска аварийного источника питания или в случае кратковременных просадок напряжения (2-20 с) в питающей сети.

Технический результат, достигаемый при применении указанного устройства, заключается в предотвращении негативного воздействия на узлы системы уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата, обусловленного гидравлическими ударами в системе уплотнения и поступлением загазованного масла на узлы системы уплотнения при включении/отключении электропитания насосов уплотнения, и, как следствие, в снижении эксплуатационных затрат на ремонт данных узлов по причине износа или разрушения.

Указанные технические проблема и результат соответственно решается и достигается тем, что устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата выполнено в виде размещенного вертикально гидроцилиндра, содержащего нижний корпус, верхний корпус, соединенные двухсторонним фланцем, верхнюю крышку, нижнюю крышку; причем верхний корпус содержит стержень, нижний корпус содержит поршень с, по меньшей мере, одним уплотнением по маслу уплотнения, одним уплотнением по газу и направляющей лентой, верхняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии газа, нижняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии масла уплотнения от коллектора масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, а поршень выполнен с возможностью линейного перемещения между верхним положением, в котором при давлении масла уплотнения в системе уплотнения, значение которого превышает значение давления стержня на поршень, поршень соприкасается с двухсторонним фланцем при заполнении гидроцилиндра маслом уплотнения, и нижним положением, в которое поршень перемещается под воздействием стержня при аварийном падении перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения, вытесняя, таким образом, масло уплотнения в коллектор масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, при этом стержень выполнен с такими массой и диаметром, чтобы значение перепада давления между маслом уплотнения и газом варьировалось в интервале значений больше аварийной и меньше предупредительной уставки для обеспечения максимального времени работы устройства.

Указанные технические проблема и результат соответственно решается и достигается тем, что нижний корпус, верхний корпус, верхняя крышка, нижняя крышка гидроцилиндра устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата имеют толщину и прочность, достаточные для работы в условиях повышенного давления газа и масла уплотнения.

Указанные технические проблема и результат соответственно решается и достигается тем, что в устройстве стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата стержень выполнен с возможностью крепления к его верхней плоскости площадки с роликами, выполненными из полиуретана, обеспечивающими расположение стержня на оси гидроцилиндра и легкое скольжение стержня вниз.

Указанные технические проблема и результат соответственно решается и достигается тем, что поршень устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата содержит выполненный из фторопласта стакан, предотвращающий износ поршня и искрообразование.

Указанные технические проблема и результат соответственно решается и достигается тем, что в устройстве стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата двухсторонний фланец, соединяющий верхний корпус гидроцилиндра и нижний корпус гидроцилиндра, выполнен таким образом, чтобы обеспечивать герметичность и прочность устройства.

Устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата иллюстрируется описанием предпочтительного варианта его осуществления и графическими материалами, где на фиг. 1 устройство изображено в продольном сечении, а на фиг. 2 - в подготовленном к работе состоянии.

Далее со ссылкой на прилагаемые графические материалы описано устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, выполненное в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления полезной модели.

Устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата представляет собой размещенный между верхней и нижней опорами в непосредственной близости к коллектору масла уплотнения газоперекачивающего агрегата гидроцилиндр 1, содержащий нижний корпус с поршнем 5 и стаканом 6, выполненным из фторопласта, верхний корпус 12 со стержнем 13, к которому прикреплена площадка 15 с роликами 16, выполненными из полиуретана, крепежным болтом 14, верхнюю крышку 18 со штуцером 19, выполненным с возможностью подключения линии газа, и нижнюю крышку 2 со штуцером 3, выполненным с возможностью подключения линии масла уплотнения от коллектора масла уплотнения газоперекачивающего агрегата.

Поршень 5 содержит, по меньшей мере, одно уплотнение 9 по газу, одно уплотнение 7 по маслу уплотнения и направляющую ленту 8.

Верхний корпус 12 гидроцилиндра 1 и нижний корпус гидроцилиндра 1 соединены посредством двухстороннего фланца 10 и болтов 11 соединения верхнего корпуса 12 гидроцилиндра 1 и нижнего корпуса гидроцилиндра 1. Верхняя крышка 18 гидроцилиндра 1 соединена с гидроцилиндром 1 болтом 17 соединения верхней крышки 18 и гидроцилиндра 1. Нижняя крышка 2 гидроцилиндра 1 соединена с гидроцилиндром 1 болтом 4 соединения нижней крышки 2 и гидроцилиндра 1.

Нижняя крышка 2 гидроцилиндра 1 снабжена штуцером 3, выполненным с возможностью подключения линии масла уплотнения от коллектора масла уплотнения газоперекачивающего агрегата. Верхняя крышка 18 снабжена штуцером 19, выполненным с возможностью подключения линии газа.

Поршень 5 выполнен с возможностью линейного перемещения между верхним положением, в котором при давлении масла уплотнения в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, значение которого превышает значение давления стержня 13 на поршень 5, поршень 5 соприкасается с двухсторонним фланцем 10 гидроцилиндра 1, заполненного маслом, и нижним положением, в которое поршень 5 перемещается под воздействием давления стержня 13 на поршень 5 при падении перепада давления между маслом уплотнения и газом ниже настроенного подбором массы стержня 13 значения, вытесняя, таким образом, масло уплотнения в коллектор масла уплотнения газоперекачивающего агрегата.

Для осуществления полезной модели устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, фиг. 2, содержит обратный клапан 21 и жиклер 22, предназначенные для исключения резкого падения давления при заполнении гидроцилиндра 1 маслом уплотнения при линейном перемещении поршня 5 в сторону двухстороннего фланца 10.

Для осуществления полезной модели устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата содержит шаровые краны 20, 23, предназначенные для отключения данного устройства.

Далее описана работа устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата.

Основные конструктивные элементы устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата размещают в непосредственной близости к коллектору масла уплотнения газоперекачивающего агрегата.

На остановленном газоперекачивающем агрегате, когда давление масла в системе уплотнения равно нулю, поршень 5 перемещается в нижнее положение под воздействием стержня 13 на поршень 5.

При пуске посредством маслонасоса системы уплотнения газоперекачивающего агрегата давление увеличивается и при достижении значения, превышающего значение давления стержня 13 на поршень 5, поршень 5 начинает линейное перемещение в верхнее положение, а полость гидроцилиндра 1 заполняется маслом уплотнения. При этом поршень 5 осуществляет линейное перемещение по направлению к двухстороннему фланцу 10 при перемещении стержня 13 вверх.

При достижении значения перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата ниже давления стержня 13 на поршень 5 (ниже предупредительной уставки, но выше аварийной) под воздействием стержня 13, поршень 5 перемещается вниз, вытесняя масло уплотнения в коллектор масла уплотнения и тем самым обеспечивая необходимое значение перепада давления между маслом уплотнения и газом в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата.

Время работы устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата определяется объемом вытесняемого масла уплотнения под поршнем 5 и значением массы стержня 13, на которое настроено устройство. Для этого площадь поперечного сечения поршня 5 и длину корпуса гидроцилиндра 1 подбирают соответствующим образом.

Таким образом, использование устройства стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата позволяет предотвратить негативное воздействие на узлы системы уплотнения центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата, обусловленное гидравлическими ударами в системе уплотнения и поступлением загазованного масла на узлы системы уплотнения при включении/отключении электропитания насосов уплотнения, и, как следствие, позволяет снизить эксплуатационные затраты на ремонт данных узлов по причине износа или разрушения.

Необходимо понимать, что приведенный выше для примера вариант осуществления полезной модели не является ограничивающим объем полезной модели, и, после ознакомления с настоящим описанием, специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанному варианту осуществления, все из которых попадают в объем правовой охраны полезной модели, определяемый совокупностью признаков формулы полезной модели.

Claims (5)

1. Устройство стабилизации перепада давления в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, выполненное в виде размещенного вертикально гидроцилиндра, содержащего нижний корпус, верхний корпус, соединенные двухсторонним фланцем, верхнюю крышку, нижнюю крышку; причем верхний корпус содержит стержень, нижний корпус содержит поршень с, по меньшей мере, одним уплотнением по маслу уплотнения, одним уплотнением по газу и направляющей лентой, верхняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии газа, нижняя крышка гидроцилиндра снабжена штуцером, выполненным с возможностью подключения линии масла уплотнения от коллектора масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, а поршень выполнен с возможностью линейного перемещения между верхним положением, в котором при давлении масла уплотнения в системе уплотнения газоперекачивающего агрегата, значение которого превышает значение давления стержня на поршень, поршень соприкасается с двухсторонним фланцем при заполнении гидроцилиндра маслом уплотнения, и нижним положением, в которое поршень перемещается под воздействием стержня при аварийном падении перепада давления между маслом уплотнения и газом, вытесняя, таким образом, масло уплотнения в коллектор масла уплотнения газоперекачивающего агрегата, при этом стержень выполнен с такими массой и диаметром, чтобы значение перепада давления между маслом уплотнения и газом варьировалось в интервале значений больше аварийной и меньше предупредительной уставки для обеспечения максимального времени работы устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижний корпус, верхний корпус, верхняя крышка, нижняя крышка гидроцилиндра имеют толщину и прочность, достаточные для работы в условиях повышенного давления газа и масла уплотнения.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что стержень выполнен с возможностью крепления к его верхней плоскости площадки с роликами, выполненными из полиуретана, обеспечивающими расположение стержня на оси гидроцилиндра и легкое скольжение стержня вниз.

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что поршень гидроцилиндра содержит выполненный из фторопласта стакан, предотвращающий износ поршня и искрообразование.

5. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что двухсторонний фланец, соединяющий верхний корпус гидроцилиндра и нижний корпус гидроцилиндра, выполнен таким образом, чтобы обеспечивать герметичность и прочность устройства.

Images