RU2278317C2 - Head compression station for gas pipeline - Google Patents

Head compression station for gas pipeline Download PDF

Info

Publication number
RU2278317C2
RU2278317C2 RU2004108956/06A RU2004108956A RU2278317C2 RU 2278317 C2 RU2278317 C2 RU 2278317C2 RU 2004108956/06 A RU2004108956/06 A RU 2004108956/06A RU 2004108956 A RU2004108956 A RU 2004108956A RU 2278317 C2 RU2278317 C2 RU 2278317C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
air
compressor station
unit
cooling
Prior art date
Application number
RU2004108956/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004108956A (en
Inventor
Николай Павлович Селиванов (RU)
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Николай Павлович Селиванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Павлович Селиванов filed Critical Николай Павлович Селиванов
Priority to RU2004108956/06A priority Critical patent/RU2278317C2/en
Publication of RU2004108956A publication Critical patent/RU2004108956A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278317C2 publication Critical patent/RU2278317C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: station comprises systems for removing admixtures from gas, drying gas to remove condensate and moisture, and removing secondary products and gas-pumping units connected in series, whose inlets ate connected with the preparation system and outlets with cooling plant. The supplying and discharging pipeline are connected with the main pipeline. The cooling plant is provided with at least one apparatus for air cooling. Each of heat exchanging sections of the apparatus is provided with the multi-row bank of stiffened pipes.
EFFECT: enhanced efficiency.
11 cl

Description

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к транспорту природного газа на значительные расстояния, и может быть использовано на компрессорных станциях, повышающих давление природного газа в ходе его транспортирования.The invention relates to the gas industry, and in particular to the transport of natural gas over significant distances, and can be used at compressor stations that increase the pressure of natural gas during its transportation.

Известны различные компрессорные станции, содержащие газоперекачивающие аппараты, а также систему принудительного охлаждения газа, в качестве охлаждающего агента которой может быть использована вода (см., например, Эксплуатационнику магистральных газопроводов, Справочное пособие, Москва, Недра, 1987, с.100-106).There are various compressor stations containing gas-pumping devices, as well as a forced gas cooling system, which can be used as a cooling agent (see, for example, to the Operator of gas pipelines, Reference manual, Moscow, Nedra, 1987, pp. 100-106) .

Известна компрессорная станция, в которой в качестве охлаждающего агента в установке принудительного маслоснабжения использован природный газ магистрального газопровода (см., например, RU 2140016 C1, 20.10.1999).A compressor station is known in which natural gas from a gas pipeline is used as a cooling agent in a forced oil supply unit (see, for example, RU 2140016 C1, 10.20.1999).

Недостатком известной станции является невысокая экономическая эффективность и усложнение конструкции, невысокая рентабельность из-за снижения скорости транспортировки газа.A disadvantage of the known station is the low economic efficiency and complexity of the design, low profitability due to the reduction in gas transportation speed.

Известны также различные компрессорные станции, в которых для охлаждения газа используют тепловые насосы (см., например, RU 2125212 C1, 20.10.1999).Various compressor stations are also known in which heat pumps are used for gas cooling (see, for example, RU 2125212 C1, 10.20.1999).

Недостатком таких станций также является невысокая эффективность ввиду значительной материалоемкости установки для охлаждения транспортирования газа вследствие необходимости использования дополнительного испарителя, который устанавливают на магистральном газопроводе перед нагнетателем газоперекачивающего агрегата.A disadvantage of such stations is also low efficiency due to the significant material consumption of the installation for cooling gas transportation due to the need to use an additional evaporator, which is installed on the main gas pipeline in front of the supercharger of the gas pumping unit.

Использование теплового насоса с двумя испарителями хладагента в установке для охлаждения газа с автоматическим регулированием количества отбираемого от потока газа тепла как на входе, так и на выходе нагнетателя газоперекачивающего агрегата, уменьшая мощность, потребляемую на компримирование газа, приводит к дополнительным трудо- и материалозатратам, что снижает эффективность компрессорной станции в целом.The use of a heat pump with two refrigerant evaporators in a gas cooling unit with automatic control of the amount of heat taken from the gas flow both at the inlet and at the outlet of the supercharger of the gas pumping unit, reducing the power consumed for gas compression, leads to additional labor and material costs, which reduces the efficiency of the compressor station as a whole.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является компрессорная станция, в которой для охлаждения транспортируемого газа использованы аппараты воздушного охлаждения газа (АВО), имеющие целый ряд преимуществ перед другими типами теплообменник аппаратов: они надежны в эксплуатации, экологически чисты, достаточно просто подключаются к обвязке компрессорной станции. Применяемые на компрессорных станциях АВО газа за счет высоких численных значений коэффициентов оребрения (примерно 8-20), характеризующих отношение площади наружной поверхности к площади поверхности гладких труб, имеют весьма развитые наружные поверхности теплообмена (см. также Козаченко А.Н. и др., Энергетика трубопроводного транспорта газа, ГУП Издательство и "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, Москва, 2001, с.135-143).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a compressor station in which air gas cooling devices (AVO) are used to cool the transported gas, which have a number of advantages over other types of heat exchanger devices: they are reliable in operation, environmentally friendly, simple enough connected to the compressor station piping. Due to the high numerical values of the finning coefficients (about 8-20), which are used at compressor stations of gas air heat treatment plants, characterizing the ratio of the outer surface area to the surface area of smooth pipes, they have very developed external heat exchange surfaces (see also A.N. Kozachenko et al., Energy of pipeline gas transportation, State Unitary Enterprise Publishing House and "Oil and Gas" Russian State University of Oil and Gas named after IM Gubkin, Moscow, 2001, p.135-143).

Однако в известных конструкциях компрессорных станциях с использованием АВО недостаточно оптимизированы параметры пучка оребренных труб теплообменной секции АВО газа, что приводит к повышению материалоемкости пучка и самой теплообменной секции и, как следствие, снижает экономическую эффективность компрессорной станции в целом.However, in the known constructions of compressor stations using ABO, the parameters of the beam of finned tubes of the heat exchange section of the ABO gas are not optimized enough, which leads to an increase in the material consumption of the bundle and the heat exchange section itself and, as a result, reduces the economic efficiency of the compressor station as a whole.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы компрессорной станции при одновременном снижении трудо- и материалозатрат и обеспечении высоких показателей теплообмена, а также надежности работы и долговечности эксплуатации.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the compressor station while reducing labor and material costs and ensuring high rates of heat transfer, as well as reliability and durability.

Поставленная задача решается за счет того, что головная компрессорная станция газопровода, согласно изобретению, установлена непосредственно после газового месторождения и включает системы очистки технологического газа от механических примесей, осушки от газового конденсата и влаги, удаления побочных продуктов, расположенные последовательно газоперекачивающие агрегаты, соединенные на входе технологическими трубопроводами обвязки с системой подготовки, по крайней мере, технологического газа и на выходе с установкой охлаждения технологического газа и через запорную арматуру, подводящий и отводящий трубопроводы с магистральным газопроводом, причем установка охлаждения технологического газа оснащена не менее чем одним, преимущественно состоящим не менее чем из двух теплообменных секций аппаратом воздушного охлаждения газа, каждая теплообменная секция которого выполнена с многорядным пучком оребренных одноходовых труб, которые образуют в пределах каждого ряда в проекции на условную плоскость, нормальную к вектору потока подводимой к трубам внешней теплообменной среды - охлаждающего потока воздуха и проходящую через центральные продольные оси труб каждого ряда, участки полной аэродинамической непрозрачности, соответствующие проекциям на указанную плоскость труб без учета оребрения, участки полной аэродинамической прозрачности, соответствующие проекциям на указанную плоскость зазоров между обращенными друг к другу кромками ребер смежных в ряду труб, и участки неполной аэродинамической прозрачности, ограниченные каждый с одной стороны условной прямой, проходящей по вершинам ребер, а с другой стороны - контуром тела трубы по основаниям ребер, причем удельное соотношение на единицу площади упомянутой условной плоскости суммарных площадей проекций указанных участков с различной аэродинамической прозрачностью в каждом ряду составляет соответственно (0,85-1,15):(1,82-2,17):(1,80-2,19).The problem is solved due to the fact that the main compressor station of the gas pipeline, according to the invention, is installed directly after the gas field and includes systems for purifying process gas from mechanical impurities, drying from gas condensate and moisture, removing by-products, sequentially arranged gas pumping units connected at the inlet piping pipelines with a system for preparing at least a process gas and at the outlet with a cooling installation for those gas and through shut-off valves, inlet and outlet pipelines with a main gas pipeline, and the process gas cooling unit is equipped with at least one, mainly consisting of at least two heat-exchange sections, gas air cooling apparatus, each heat-exchange section of which is made with a multi-row beam of finned one-way pipes that form within each row in the projection onto a conventional plane normal to the flow vector of the external heat exchange supplied to the pipes medium - the cooling air flow and passing through the central longitudinal axis of the pipes of each row, sections of complete aerodynamic opacity corresponding to projections onto the indicated plane of the pipes without taking into account fins, sections of complete aerodynamic transparency, corresponding to projections onto the indicated plane of the gaps between the edges of adjacent edges facing each other in a series of pipes, and sections of incomplete aerodynamic transparency, each limited on one side of the conditional line passing along the tops of the ribs, and on each other the first side is the contour of the pipe body along the base of the ribs, and the specific ratio per unit area of the mentioned conditional plane of the total projection areas of these sections with different aerodynamic transparency in each row is respectively (0.85-1.15) :( 1.82-2, 17) :( 1.80-2.19).

В головной компрессорной станции могут быть использованы газоперекачивающие агрегаты с одноступенчатыми неполнонапорными нагнетателями, а последовательная их обвязка может содержать для каждого агрегата кран на всасывающем трубопроводе для приема газа, кран на выходном трубопроводе для подачи сжатого газа через режимные краны в нагнетательный трубопровод либо на вход следующего нагнетателя для обеспечения двухступенчатого сжатия, обводной кран для работы в группе из двух и трех агрегатов и обводные краны соответственно для использования в период пуска и остановки агрегата и для заполнения контура нагнетателя газом перед пуском агрегата в работу, а также свечной кран для продувки контура нагнетателя перед пуском и сброса газа в атмосферу при любых остановках агрегата, расположенный на нагнетательной стороне трубопровода до крана, установленного на выходном трубопроводе.Gas pumping units with single-stage full-pressure superchargers can be used in the head compressor station, and their sequential piping may contain for each unit a valve on the suction pipe for receiving gas, a valve on the output pipe for supplying compressed gas through pressure taps to the discharge pipe or to the inlet of the next supercharger to provide two-stage compression, a bypass crane for operation in a group of two and three units and bypass cranes, respectively, for use during start-up and shutdown of the unit and for filling the supercharger circuit with gas before putting the unit into operation, as well as a candle valve for purging the supercharger circuit before starting and discharging gas into the atmosphere at any unit shutdowns, located on the discharge side of the pipeline to the valve installed on the outlet the pipeline.

Система осушки технологического газа от газового конденсата и влаги может содержать сепараторы с использованием твердых и/или жидких поглотителей, в качестве последних из которых предпочтительно использован диэтиленгликоль или триэтиленгликоль.The system for drying the process gas from gas condensate and moisture may contain separators using solid and / or liquid absorbers, the latter of which is preferably diethylene glycol or triethylene glycol.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть выполнены с приводом центробежного нагнетателя от газовой турбины, газоперекачивающий агрегат выполнен в виде стационарной установки преимущественно типа ГТ-6-750 или ГТК-16 производства Уральского моторного завода, либо ГТ-700-5, или ГТ-700-6, или ГТК-10, или ГТК-10-2, или ГТК-10-4 производства Невского завода, газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя, содержащим газовую авиационную турбину, реконструированную для использования в газоперекачивающих агрегатах, например ГПА-Ц-6,3 или ГПА-Ц-6,3А, или ГПА-Ц-6,3А преимущественно с двигателем марки Д-336, или ГПА-Ц-6,3Б преимущественно с двигателем марки Д-336 или НК-14СТ, или ГП-Ц-16, или ГП-Ц-16Л преимущественно с двигателем марки АЛ-31СТ или ГПА-Ц-16А преимущественно с двигателем марки НК-38СТ или ГПА-Ц-25 преимущественно с двигателем марки НК-36СТ, газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя в виде судовой газотурбинной установки, например, по типу ГПА-2,5 преимущественно с двигателем марки ГТГ-2,5 или ГПУ-6 преимущественно с двигателем марки ДТ-71 или ГПУ-10А преимущественно с двигателем марки ДН-70 или ГПА-Ц-16С преимущественно с двигателем марки ДГ-90, либо ГПУ-25 преимущественно с двигателем типа ДН-80.At least part of the gas-pumping units can be driven by a centrifugal supercharger from a gas turbine, the gas-pumping unit is made in the form of a stationary installation mainly of the type GT-6-750 or GTK-16 manufactured by the Ural Motor Plant, or GT-700-5, or GT- 700-6, or GTK-10, or GTK-10-2, or GTK-10-4 manufactured by the Nevsky Plant, the gas pumping unit can be made with a gas turbine drive of a centrifugal supercharger containing a gas aviation turbine reconstructed for use gas pumping units, for example, GPA-Ts-6.3 or GPA-Ts-6.3A, or GPA-Ts-6.3A, mainly with a D-336 engine, or GPA-Ts-6.3.3 mainly with a D-engine 336 or NK-14ST, or GP-Ts-16, or GP-Ts-16L mainly with an AL-31ST or GPA-Ts-16A brand engine mainly with an NK-38ST or GPA-Ts-25 engine mainly with an NK brand engine -36CT, gas pumping unit can be made with a gas turbine drive of a centrifugal supercharger in the form of a ship gas turbine installation, for example, according to the GPA-2.5 type, mainly with an engine GTG-2.5 or GPU-6 brands mainly with an engine of the DT-71 or GPU-10A brand mainly with an engine of the DN-70 or GPA-Ts-16S brand mainly with an engine of the DG-90 brand, or GPU-25 mainly with an engine of the type DN-80.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть выполнены электроприводными преимущественно типа СТМ-4000, либо СТД, либо СТД-12,5, или типа А3-4500-1500, либо СГД-12,5.At least part of the gas pumping units can be made electric mainly type STM-4000, or STD, or STD-12.5, or type A3-4500-1500, or SGD-12.5.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть снабжены газомотокомпрессорными установками с поршневыми агрегатами преимущественно типа 10ГК, либо 10ГКМ, либо 10ГКН, либо 10ГКНА.At least part of the gas pumping units can be equipped with gas-compressor units with piston units of the predominantly type 10GK, or 10GKM, or 10GKN, or 10GKNA.

По крайней мере один газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с полнонапорным центробежным нагнетателем газа со степенью сжатия от 1,45 до 1,51 предпочтительно типа Н-196-1,45, или 650-21-1, или 820-21-1, либо типа нагнетателей фирмы Купер-Бессемер марок 280-30, или 2ВВ-30, либо нагнетателей фирмы Нуово-Пиньони марок PCL-802/24, либо PCL-1001-40.At least one gas pumping unit can be made with a full-pressure centrifugal gas blower with a compression ratio of from 1.45 to 1.51, preferably of the type N-196-1.45, or 650-21-1, or 820-21-1, or type of superchargers manufactured by Cooper-Bessemer brands 280-30, or 2BB-30, or superchargers manufactured by Nuovo-Pignoni brands PCL-802/24 or PCL-1001-40.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов может быть снабжена устанавливаемым преимущественно непосредственно за газотурбинной установкой в зоне выхода отработанных горячих газов рекуператором для утилизации теплоты уходящих газов с подогревом воздуха, подаваемого в турбину, причем рекуператор может быть выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя преимущественно в виде моноблока с корпусом цилиндроконической формы, по крайней мере в пределах большей части его длины, или рекуператор может быть выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя блочного типа предпочтительно секционно-блочным и сообщен с выходной частью газотурбинной установки и с атмосферой газоходом с диффузором на участке подачи горячих газов в теплообменную зону регенеративного воздухоподогревателя и конфузором на выходе из него.At least a part of the gas pumping units can be equipped with a recuperator installed predominantly directly behind the gas turbine installation in the exhaust gas outlet zone for utilizing the heat of the exhaust gases with heating of the air supplied to the turbine, and the recuperator can be made in the form of a regenerative air heater mainly in the form of a monoblock with a housing cylindrical shape, at least within most of its length, or the recuperator can be made in the form of the block type of generative air heater is preferably sectional-block and communicates with the outlet of the gas turbine unit and with the atmosphere through a gas duct with a diffuser at the hot gas supply section of the regenerative air heater heat exchanger zone and a confuser at the outlet thereof.

Система подготовки технологического, а также пускового, и/или топливного, и/или импульсного газа может содержать по крайней мере один пылеуловитель циклонного типа или по крайней мере один пылеуловитель циклонного типа и по крайней мере один фильтр-сепаратор, установленный последовательно по ходу газа после циклонного пылеуловителя или системы циклонных пылеуловителей, причем фильтр-сепаратор может включать не менее двух имеющих сменные фильтры технологических секций - фильтрующей, предназначенной для коагуляции жидких и задержания механических частиц, и секции сепарации, предназначенной для завершения очистки газа от влаги, а также может содержать конденсатосборник, систему обогрева, преимущественно электрического, по крайней мере нижней части фильтр-сепаратора и оборудован контрольно-измерительной аппаратурой.A process gas preparation system, as well as starting, and / or fuel, and / or pulsed gas, may contain at least one cyclone type dust collector or at least one cyclone type dust collector and at least one filter separator installed in series along the gas flow after a cyclone dust collector or a cyclone dust collector system, the filter separator may include at least two process sections having replaceable filters - a filter section designed for coagulation of liquid and retention Mechanical Protection particles and separation section, designed to complete the cleaning gas from moisture, or may also contain a condensate, heating system, advantageously electric, at least the lower part of the filter separator and equipped with control and measuring equipment.

Каждая теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения газа может быть выполнена горизонтального типа или теплообменные секции аппарата воздушного охлаждения газа установлены с образованием скатов.Each heat-exchange section of the gas air-cooling apparatus may be of the horizontal type or the heat-exchange sections of the gas-air cooling apparatus are installed to form slopes.

Многорядный пучок оребренных труб каждой теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа может быть сообщен через камеры входа и выхода газа и коллекторы подвода и отвода газа с технологическими трубопроводами станции, при этом многорядный пучок труб теплообменной секции может содержать от двух до четырнадцати рядов, причем каждая теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения газа может включать сосуд для внешней охлаждающей среды с продольными боковыми стенами, поперечными торцевыми стенами, образованными камерами входа и выхода внутритрубной среды и днищем, образованным корпусами диффузоров вентиляторов, которые могут быть установлены под теплообменными секциями, при этом под каждой секцией может быть установлено от одного до шести вентиляторов, причем каждый вентилятор размещен в аэродинамическом защитном кожухе, содержащем диффузор и коллектор плавного входа, при этом коллектор плавного входа может быть выполнен в продольном сечении переменной кривизны с конфигурацией, по крайней мере, со стороны внутренней поверхности, например по лемнискате, и преимущественно круглым в плане, причем входное устье кожуха в зоне перехода коллектора в диффузор может быть выполнено диаметром, составляющим 0,6-0,95 ширины теплообменной секции, а диффузор кожуха каждого из вентиляторов может быть выполнен в своей верхней части в зоне примыкания к элементам каркаса теплообменной секции с конфигурацией контура выходной кромки, обеспечивающей возможность присоединения к соответствующим элементам контура каркаса секции, а вентиляторы могут быть выполнены преимущественно двух- или трехлопастными и с регулируемым изменением угла поворота лопастей, с приводом колеса вентилятора преимущественно прямым, безредукторным от тихоходного электродвигателя, его мощностью, составляющей предпочтительно 2,5-12,0 кВТ и номинальной частотой вращения предпочтительно 290-620 мин-1.A multi-row bundle of finned tubes of each heat-exchange section of an air-cooled gas cooling apparatus can be communicated through gas inlet and outlet chambers and gas supply and exhaust manifolds with technological pipelines of the station, while a multi-row bundle of tubes of a heat-exchange section can contain from two to fourteen rows, each heat-exchange section apparatus for air cooling of gas may include a vessel for external cooling medium with longitudinal side walls, transverse end walls formed by chambers the inlet and outlet of the in-pipe medium and the bottom formed by the bodies of the diffusers of the fans, which can be installed under the heat-exchange sections, and from one to six fans can be installed under each section, and each fan is placed in an aerodynamic protective casing containing a diffuser and a smooth entry manifold wherein the smooth entry collector can be made in a longitudinal section of variable curvature with a configuration, at least from the side of the inner surface, for example, along the lemniscus those, and mainly round in plan, with the inlet mouth of the casing in the zone of transition of the collector into the diffuser can be made with a diameter of 0.6-0.95 of the width of the heat exchange section, and the diffuser of the casing of each fan can be made in its upper part in the zone adjoining the frame elements of the heat-exchange section with the configuration of the outlet edge contour, which makes it possible to connect to the corresponding frame contour elements of the section, and the fans can be made mainly of two- or three-blade and with an adjustable change in the angle of rotation of the blades, with a fan wheel drive predominantly direct, gearless from a low-speed electric motor, with a power of preferably 2.5-12.0 kW and a nominal speed of preferably 290-620 min -1 .

Головная компрессорная станция может быть обустроена системой аппаратов воздушного охлаждения газа, образующих конструктивный комплекс объединенных, по крайней мере, в одно поле аппаратов воздушного охлаждения газа - "поле АВО", и выполнена с опорными конструкциями, объединенными в общий пространственный блок в пределах "поля АВО", в том числе с возможностью частичного опирания опорной конструкции каждого последующего аппарата воздушного охлаждения газа на опорную конструкцию предыдущего.The head compressor station can be equipped with a system of gas air-cooling apparatuses, which form a structural complex combined at least in one field of gas air-cooling apparatuses - “ABO field”, and is made with supporting structures integrated into a common space block within the “ABO field” ", including with the possibility of partial support of the supporting structure of each subsequent apparatus for air cooling of gas on the supporting structure of the previous one.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении эффективности головной компрессорной станции, снижении трудо- и материалозатрат при обеспечении высоких показателей теплообмена и надежности работы за счет оптимизации параметров пучка теплообменных оребренных труб, используемого в составе головной компрессорной станции аппарата воздушного охлаждения газа, выражающейся в оптимальном размещении труб в пучке вследствие примененной в изобретении конструкции складчатых дистанцирующих элементов, параметры которых обеспечивают возможность оптимизации также и самой теплообменной секции за счет более плотного расположения оребренных труб в пучке при одновременном обеспечении высоких показателей теплообмена, надежности и долговечности работы.The technical result provided by the invention consists in increasing the efficiency of the head compressor station, reducing labor and material costs while ensuring high heat transfer rates and operational reliability by optimizing the parameters of the heat-exchange finned tube bundle used as part of the head compressor station of the gas air cooling apparatus, which is expressed in optimal the placement of pipes in the bundle due to the design of folded spacing elements used in the invention, the parameters of which They provide the possibility of optimizing also the heat exchange section itself due to a denser arrangement of finned tubes in the bundle, while at the same time ensuring high heat transfer rates, reliability and durability.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображен пучок оребренных труб теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа;figure 1 shows a bundle of finned tubes of a heat exchange section of an air gas cooling apparatus;

на фиг.2 - узел А на фиг.1, отображающий расположение оребренных теплообменных труб в ряду пучка;figure 2 - node a in figure 1, showing the location of the finned heat transfer tubes in a row of the beam;

на фиг.3 - оребренная теплообменная труба пучка, фрагмент;figure 3 - finned heat transfer tube bundle, fragment;

на фиг.4 - узел Б на фиг.3.figure 4 - node B in figure 3.

Головная компрессорная станция газопровода установлена непосредственно после газового месторождения и включает системы очистки технологического газа от механических примесей, осушки от газового конденсата и влаги, удаления побочных продуктов, расположенные последовательно газоперекачивающие агрегаты (на чертежах не показано), соединенные на входе технологическими трубопроводами (на чертежах не показано) обвязки с системой подготовки, по крайней мере, технологического газа и на выходе с установкой охлаждения технологического газа (на чертежах не показано) и через запорную арматуру (на чертежах не показано), подводящий и отводящий трубопроводы (на чертежах не показано) с магистральным газопроводом (на чертежах не показано).The main compressor station of the gas pipeline is installed directly after the gas field and includes systems for purifying process gas from mechanical impurities, drying out gas condensate and moisture, removing by-products, gas pumping units arranged in series (not shown in the drawings), connected by process pipelines at the inlet (not shown in the drawings) shown) piping with a system for preparing at least a process gas and at the outlet with a process gas cooling unit ( not shown in the drawings) and through valves (not shown in the drawings), inlet and outlet pipelines (not shown in the drawings) with a gas main (not shown in the drawings).

Установка охлаждения технологического газа оснащена не менее чем одним преимущественно состоящим не менее чем из двух теплообменных секций 1 аппаратом воздушного охлаждения газа (на чертежах не показано), каждая теплообменная секция 1 которого выполнена с многорядным пучком оребренных одноходовых труб 2, которые образуют в пределах каждого ряда 3 в проекции на условную плоскость, нормальную к вектору потока подводимой к трубам 2 внешней теплообменной среды - охлаждающего потока воздуха и проходящую через центральные продольные оси труб 2 каждого ряда 3, участки полной аэродинамической непрозрачности 4, соответствующие проекциям на указанную плоскость труб 2 без учета оребрения 5, участки полной аэродинамической прозрачности 6, соответствующие проекциям на указанную плоскость зазоров между обращенными друг к другу кромками ребер 7 смежных в ряду 3 труб 2, и участки неполной аэродинамической прозрачности 8, ограниченные каждый с одной стороны условной прямой, проходящей по вершинам 9 ребер 7, а с другой стороны - контуром тела трубы 2 по основаниям 10 ребер 7.The process gas cooling unit is equipped with at least one predominantly composed of at least two heat exchange sections 1 gas air cooling apparatus (not shown in the drawings), each heat exchange section 1 of which is made with a multi-row bundle of finned one-way pipes 2, which form within each row 3 in a projection onto a conventional plane normal to the flow vector of the external heat exchange medium supplied to the pipes 2 — the cooling air flow and passing through the central longitudinal axis of the pipes 2 each row 3, sections of full aerodynamic opacity 4, corresponding to projections onto the indicated plane of the pipes 2 without taking into account the fins 5, sections of full aerodynamic transparency 6, corresponding to projections onto the indicated plane of the gaps between the edges of the edges 7 adjacent to each other in the row 3 of pipes 2, and sections of incomplete aerodynamic transparency 8, each limited on one side of the conditional straight line passing through the vertices 9 of the ribs 7, and on the other hand, by the contour of the pipe body 2 along the bases of 10 ribs 7.

Удельное соотношение на единицу площади упомянутой условной плоскости суммарных площадей проекций указанных участков 4, 6, 8 с различной аэродинамической прозрачностью в каждом ряду 3 составляет соответственно (0,85-1,15):(1,82-2,17):(1,80-2,19).The specific ratio per unit area of the mentioned conditional plane of the total projection areas of the indicated sections 4, 6, 8 with different aerodynamic transparency in each row 3 is respectively (0.85-1.15) :( 1.82-2.17) :( 1 , 80-2.19).

В головной компрессорной станции могут быть использованы газоперекачивающие агрегаты с одноступенчатыми неполнонапорными нагнетателями (на чертежах не показано), а последовательная их обвязка может содержать для каждого агрегата кран (на чертежах не показано) на всасывающем трубопроводе (на чертежах не показано) для приема газа, кран на выходном трубопроводе (на чертежах не показано) для подачи сжатого газа через режимные краны в нагнетательный трубопровод (на чертежах не показано) либо на вход следующего нагнетателя для обеспечения двухступенчатого сжатия, обводной кран для работы в группе из двух и трех агрегатов и обводные краны соответственно для использования в период пуска и остановки агрегата и для заполнения контура нагнетателя газом перед пуском агрегата в работу, а также свечной кран (на чертежах не показано) для продувки контура нагнетателя перед пуском и сброса газа в атмосферу при любых остановках агрегата, расположенный на нагнетательной стороне трубопровода до крана, установленного на выходном трубопроводе (на чертежах не показано).Gas pumping units with single-stage full-pressure superchargers (not shown in the drawings) can be used in the head compressor station, and their sequential piping may contain a valve (not shown) for each unit on the suction pipe (not shown) for gas intake, a crane at the outlet pipe (not shown in the drawings) for supplying compressed gas through the mode valves to the discharge pipe (not shown in the drawings) or at the inlet of the next supercharger to provide two partial compression, a bypass valve for operation in a group of two and three units and bypass valves, respectively, for use during start-up and shutdown of the unit and for filling the supercharger circuit with gas before putting the unit into operation, as well as a candle valve (not shown in the drawings) for purging the supercharger circuit before starting and discharging gas into the atmosphere at any unit shutdowns, located on the discharge side of the pipeline to the valve installed on the outlet pipe (not shown in the drawings).

Система осушки технологического газа от газового конденсата и влаги может содержать сепараторы с использованием твердых и/или жидких поглотителей, в качестве последних из которых предпочтительно использован диэтиленгликоль или триэтиленгликоль.The system for drying the process gas from gas condensate and moisture may contain separators using solid and / or liquid absorbers, the latter of which is preferably diethylene glycol or triethylene glycol.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть выполнены с приводом центробежного нагнетателя (на чертежах не показано) от газовой турбины, газоперекачивающий агрегат выполнен в виде стационарной установки (на чертежах не показано) преимущественно типа ГТ-6-750 или ГТК-16 производства Уральского моторного завода, либо ГТ-700-5, или ГТ-700-6, или ГТК-10, или ГТК-10-2, или ГТК-10-4 производства Невского завода, газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя (на чертежах не показано), содержащим газовую авиационную турбину, реконструированную для использования в газоперекачивающих агрегатах, например ГПА-Ц-6,3 или ГПА-Ц-6,3А, или ГПА-Ц-6,3А преимущественно с двигателем марки Д-336, или ГПА-Ц-6,3Б преимущественно с двигателем марки Д-336 или НК-14СТ, или ГП-Ц-16, или ГП-Ц-16Л преимущественно с двигателем марки АЛ-31СТ, или ГПА-Ц-16А преимущественно с двигателем марки НК-38СТ, или ГПА-Ц-25 преимущественно с двигателем марки НК-36СТ, газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя в виде судовой газотурбинной установки (на чертежах не показано), например, по типу ГПА-2,5 преимущественно с двигателем марки ГТГ-2,5, или ГПУ-6 преимущественно с двигателем марки ДТ-71, или ГПУ-10А преимущественно с двигателем марки ДН-70, или ГПА-Ц-16С преимущественно с двигателем марки ДГ-90, либо ГПУ-25 преимущественно с двигателем типа ДН-80.At least a part of the gas pumping units can be driven by a centrifugal supercharger (not shown in the drawings) from a gas turbine, the gas pumping unit is made in the form of a stationary installation (not shown in the drawings) mainly of the type GT-6-750 or GTK-16 manufactured by the Ural Motor plant, or GT-700-5, or GT-700-6, or GTK-10, or GTK-10-2, or GTK-10-4 produced by the Nevsky plant, the gas pumping unit can be made with a gas turbine drive of a centrifugal supercharger (on drawings not shown), soda a gas aviation turbine reconstructed for use in gas pumping units, for example, GPA-Ts-6.3 or GPA-Ts-6.3A, or GPA-Ts-6.3A, mainly with an engine of the D-336 or GPA-Ts- brand 6.3B mainly with an engine of the brand D-336 or NK-14ST, or GP-Ts-16, or GP-Ts-16L mainly with an engine of the brand AL-31ST, or GPA-Ts-16A mainly with an engine of the brand NK-38ST, or GPA-Ts-25 mainly with an engine of the NK-36ST brand, the gas pumping unit can be made with a gas turbine drive of a centrifugal supercharger in the form of a ship ha a turbine plant (not shown in the drawings), for example, according to the GPA-2.5 type, mainly with an engine of the GTG-2.5 brand, or GPU-6, mainly with an engine of the DT-71 brand, or GPU-10A mainly with an engine of the DN- brand 70, or GPA-Ts-16S mainly with an engine of the DG-90 brand, or GPU-25 mainly with an engine of the DN-80 type.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть выполнены электроприводными преимущественно типа СТМ-4000, либо СТД, либо СТД-12,5, или типа А3-4500-1500, либо СГД-12,5.At least part of the gas pumping units can be made electric mainly type STM-4000, or STD, or STD-12.5, or type A3-4500-1500, or SGD-12.5.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов могут быть снабжены газомотокомпрессорными установками с поршневыми агрегатами (на чертежах не показано) преимущественно типа 10ГК, либо 10ГКМ, либо 10ГКН, либо 10ГКНА.At least part of the gas pumping units can be equipped with gas-compressor units with piston units (not shown in the drawings) mainly of the type 10GK, or 10GKM, or 10GKN, or 10GKNA.

По крайней мере один газоперекачивающий агрегат может быть выполнен с полнонапорным центробежным нагнетателем газа со степенью сжатия от 1,45 до 1,51 предпочтительно типа Н-196-1,45, или 650-21-1, или 820-21-1, либо типа нагнетателей фирмы Купер-Бессемер марок 280-30, или 2ВВ-30, либо нагнетателей фирмы Нуово-Пиньони марок PCL-802/24, либо PCL-1001-40.At least one gas pumping unit can be made with a full-pressure centrifugal gas blower with a compression ratio of from 1.45 to 1.51, preferably of the type N-196-1.45, or 650-21-1, or 820-21-1, or type of superchargers manufactured by Cooper-Bessemer brands 280-30, or 2BB-30, or superchargers manufactured by Nuovo-Pignoni brands PCL-802/24 or PCL-1001-40.

По крайней мере часть газоперекачивающих агрегатов может быть снабжена устанавливаемым преимущественно непосредственно за газотурбинной установкой (на чертежах не показано) в зоне выхода отработанных горячих газов рекуператором (на чертежах не показано) для утилизации теплоты уходящих газов с подогревом воздуха, подаваемого в турбину, причем рекуператор может быть выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя, преимущественно в виде моноблока (на чертежах не показано) с корпусом цилиндроконической формы, по крайней мере, в пределах большей части его длины, или рекуператор может быть выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя блочного типа (на чертежах не показано) предпочтительно секционно-блочным и сообщен с выходной частью газотурбинной установки и с атмосферой газоходом с диффузором на участке подачи горячих газов в теплообменную зону регенеративного воздухоподогревателя и конфузором на выходе из него.At least part of the gas pumping units can be equipped with a recuperator (mainly not shown) in the exhaust gas outlet area that is installed directly behind the gas turbine unit (not shown) to utilize the heat of the exhaust gases with heated air supplied to the turbine, and the recuperator can be made in the form of a regenerative air heater, mainly in the form of a monoblock (not shown in the drawings) with a cylinder-conical body, at least in most of its length, or the recuperator can be made in the form of a block type regenerative air heater (not shown in the drawings), preferably section-block and connected to the outlet of the gas turbine unit and to the atmosphere through a gas duct with a diffuser in the area for supplying hot gases to the heat exchange zone of the regenerative air heater and confuser at the exit from it.

Система подготовки технологического, а также пускового, и/или топливного, и/или импульсного газа может содержать по крайней мере один пылеуловитель циклонного типа (на чертежах не показано) или по крайней мере один пылеуловитель циклонного типа (на чертежах не показано) и по крайней мере один фильтр-сепаратор (на чертежах не показано), установленный последовательно по ходу газа после циклонного пылеуловителя или системы циклонных пылеуловителей, причем фильтр-сепаратор может включать не менее двух имеющих сменные фильтры технологических секций - фильтрующей, предназначенной для коагуляции жидких и задержания механических частиц, и секции сепарации, предназначенной для завершения очистки газа от влаги, а также может содержать конденсатосборник (на чертежах не показано), систему обогрева (на чертежах не показано) преимущественно электрического, по крайней мере нижней части фильтра-сепаратора, и оборудован контрольно-измерительной аппаратурой (на чертежах не показано).A process preparation system, as well as starting, and / or fuel, and / or pulsed gas, may contain at least one cyclone type dust collector (not shown in the drawings) or at least one cyclone type dust collector (not shown in the drawings) and at least at least one filter separator (not shown in the drawings) installed sequentially along the gas after the cyclone dust collector or cyclone dust collector system, the filter separator may include at least two technologically replaceable filters sections - filtering, designed to coagulate liquid and trapping mechanical particles, and a separation section, designed to complete the gas purification from moisture, and may also contain a condensate collector (not shown in the drawings), a heating system (not shown in the drawings) predominantly electric, at least at least the bottom of the filter-separator, and is equipped with instrumentation (not shown in the drawings).

Каждая теплообменная секция 1 аппарата воздушного охлаждения газа может быть выполнена горизонтального типа или теплообменные секции 1 аппарата воздушного охлаждения газа установлены с образованием скатов.Each heat-exchange section 1 of the gas air-cooling apparatus may be of the horizontal type or the heat-exchange sections 1 of the gas-air cooling apparatus are installed to form slopes.

Многорядный пучок оребренных труб 2 каждой теплообменной секции 1 аппарата воздушного охлаждения газа может быть сообщен через камеры входа и выхода газа (на чертежах не показано) и коллекторы подвода и отвода газа (на чертежах не показано) с технологическими трубопроводами станции, при этом многорядный пучок труб 2 теплообменной секции 1 может содержать от двух до четырнадцати рядов 3, причем каждая теплообменная секция 1 аппарата воздушного охлаждения газа может включать сосуд для внешней охлаждающей среды с продольными боковыми стенами, поперечными торцевыми стенами, образованными камерами входа и выхода внутритрубной среды и днищем, образованным корпусами диффузоров (на чертежах не показано) вентиляторов (на чертежах не показано), которые могут быть установлены под теплообменными секциями.A multi-row bundle of finned tubes 2 of each heat-exchange section 1 of an air-cooled gas cooling apparatus can be communicated through gas inlet and outlet chambers (not shown in the drawings) and gas supply and exhaust manifolds (not shown in the drawings) with the plant's process pipelines, while a multi-row tube bundle 2 of the heat exchange section 1 may contain from two to fourteen rows 3, and each heat exchange section 1 of the gas air cooling apparatus may include a vessel for external cooling medium with longitudinal side walls , transverse end walls formed by the inlet and outlet chambers of the in-pipe medium and the bottom formed by the diffuser bodies (not shown in the drawings) of fans (not shown in the drawings), which can be installed under the heat exchange sections.

Под каждой секцией может быть установлено от одного до шести вентиляторов (на чертежах не показано), причем каждый вентилятор размещен в аэродинамическом защитном кожухе (на чертежах не показано), содержащем диффузор и коллектор плавного входа (на чертежах не показано).From one to six fans can be installed under each section (not shown in the drawings), and each fan is placed in an aerodynamic protective casing (not shown in the drawings) containing a diffuser and a smooth entry manifold (not shown in the drawings).

Коллектор плавного входа может быть выполнен в продольном сечении переменной кривизны с конфигурацией, по крайней мере, со стороны внутренней поверхности, например по лемнискате, и преимущественно круглым в плане, причем входное устье кожуха в зоне перехода коллектора в диффузор может быть выполнено диаметром, составляющим 0,6-0,95 ширины теплообменной секции, а диффузор кожуха каждого из вентиляторов может быть выполнен в своей верхней части в зоне примыкания к элементам каркаса теплообменной секции с конфигурацией контура выходной кромки, обеспечивающей возможность присоединения к соответствующим элементам контура каркаса секции.The smooth entry collector can be made in a longitudinal section of variable curvature with a configuration, at least from the side of the inner surface, for example, along the lemniscate, and preferably round in plan, and the entrance mouth of the casing in the zone of transition of the collector to the diffuser can be made with a diameter of 0 , 6-0.95 width of the heat-exchange section, and the diffuser of the casing of each fan can be made in its upper part in the area adjacent to the frame elements of the heat-exchange section with the configuration of the outlet edge contour and providing the possibility of acceding to the corresponding elements of the section frame contour.

Вентиляторы могут быть выполнены преимущественно двух- или трехлопастными и с регулируемым изменением угла поворота лопастей, с приводом колеса вентилятора преимущественно прямым, безредукторным от тихоходного электродвигателя, его мощностью, составляющей предпочтительно 2,5-12,0 кВТ, и номинальной частотой вращения предпочтительно 290-620 мин-1.Fans can be made predominantly two- or three-bladed and with an adjustable change in the angle of rotation of the blades, with the drive of the fan wheel mainly direct, gearless from a low-speed electric motor, its power component is preferably 2.5-12.0 kW, and the nominal speed is preferably 290- 620 min -1 .

Головная компрессорная станция может быть обустроена системой аппаратов воздушного охлаждения газа (на чертежах не показано), образующих конструктивный комплекс объединенных, по крайней мере, в одно поле аппаратов воздушного охлаждения газа - "поле АВО", и выполнена с опорными конструкциями (на чертежах не показано), объединенными в общий пространственный блок в пределах "поля АВО", в том числе с возможностью частичного опирания опорной конструкции каждого последующего аппарата воздушного охлаждения газа на опорную конструкцию предыдущего.The head compressor station can be equipped with a system of gas air-cooling devices (not shown in the drawings), forming a structural complex integrated into at least one field of gas air-cooling devices - “air cooler field”, and made with supporting structures (not shown in the drawings ), combined into a common spatial unit within the "ABO field", including with the possibility of partial support of the supporting structure of each subsequent gas air cooling apparatus to the supporting structure of the previous st.

Головная компрессорная станция газопровода работает следующим образом.The main compressor station of the gas pipeline operates as follows.

При движении газа из-за разного рода гидравлических сопротивлений по длине трубопровода происходит падение его давления, что приводит к снижению пропускной способности газопровода. Поэтому транспортировать газ в достаточном количестве и на большие расстояния только за счет естественного пластового давления нельзя. Компрессорные станции используют для поддержания заданного расхода транспортируемого газа и обеспечения его оптимального давления в трубопроводе.When the gas moves due to various kinds of hydraulic resistance along the length of the pipeline, its pressure drops, which leads to a decrease in the throughput of the gas pipeline. Therefore, it is impossible to transport gas in sufficient quantities and over long distances only due to natural reservoir pressure. Compressor stations are used to maintain a given flow rate of the transported gas and ensure its optimal pressure in the pipeline.

При добыче и транспортировке природного газа в нем практически всегда содержатся различного рода примеси: песок, сварной шлам, конденсат тяжелых углеводородов, вода, масло и т.д. Основным источником загрязнения природного газа является призабойная зона скважины, постепенно разрушающаяся и загрязняющая газ, поэтому перед подачей газа в газоперекачивающие агрегаты, входящие в состав компрессорной станции, газ на входе проходит через систему подготовки, которая в зависимости от конкретных условий содержит различные очистные конструкции, например циклонные пылеуловители, фильтры-сепараторы и т.д. Энергоемкость транспорта природных газов в основном определяется энергоемкостью процесса перемещения газа по трубопроводу. Для снижения этих энергозатрат необходимо снижать температуру транспортируемого газа, повышать его давление и охлаждать газ после его компримирования. Так, при охлаждении газа в газопроводе, например, от 50÷55°С до 25÷30°С, пропускную способность газопровода можно увеличить на 4÷5%. Газ поступает в установку охлаждения, оснащенную не менее чем одним преимущественно состоящим не менее чем из двух теплообменных секций аппаратом воздушного охлаждения газа. Проходя по многорядному одноходовому пучку оребренных труб, выполненных в соответствии с разработанным изобретением, газ под действием подаваемого снизу вентиляторами в межтрубное пространство воздуха охлаждается.During the extraction and transportation of natural gas, it almost always contains various kinds of impurities: sand, weld sludge, condensate of heavy hydrocarbons, water, oil, etc. The main source of natural gas pollution is the bottomhole zone of the well, which gradually degrades and pollutes gas; therefore, before the gas is supplied to the gas pumping units that are part of the compressor station, the inlet gas passes through a preparation system that, depending on the specific conditions, contains various treatment facilities, for example cyclone dust collectors, filter separators, etc. The energy intensity of natural gas transport is mainly determined by the energy intensity of the process of moving gas through the pipeline. To reduce these energy costs, it is necessary to lower the temperature of the transported gas, increase its pressure and cool the gas after compression. So, when gas is cooled in a gas pipeline, for example, from 50 ÷ 55 ° С to 25 ÷ 30 ° С, the throughput of the gas pipeline can be increased by 4 ÷ 5%. The gas enters the cooling unit, equipped with at least one predominantly consisting of at least two heat-exchange sections gas air cooling apparatus. Passing through a multi-row single-pass bundle of finned tubes made in accordance with the developed invention, the gas is cooled by the action of fans supplied from below into the annulus.

Учитывая, что аппарат воздушного охлаждения газа является одним из основных и необходимых технологических узлов компрессорной станции, очевидно, что эффективность охлаждения газа является определяющей для эффективности работы компрессорной станции, в соответствии с чем оптимизация параметров оребрения теплообменных труб в пучке, обеспечивая повышение эффективности процесса охлаждения газа за счет повышения теплоаэродинамических характеристик, улучшения условий обтекания труб пучка рабочей средой, повышения срока службы пучка теплообменных труб за счет обеспечения жесткости и устойчивости пучка при одновременном исключении зацепления ребер труб смежных рядов и отсутствии нарушений равномерности проходного сечения для охлаждающего воздуха, повышения коэффициента теплоотдачи поверхности оребренных труб со стороны охлаждающего воздуха, увеличения плотности упаковки труб в пучке, способствует эффективности системы газоснабжения в целом.Considering that the gas air cooling apparatus is one of the main and necessary technological units of the compressor station, it is obvious that the gas cooling efficiency is decisive for the efficiency of the compressor station, in accordance with which the optimization of the finning parameters of the heat exchange tubes in the bundle, ensuring an increase in the gas cooling process by increasing the thermo-aerodynamic characteristics, improving the conditions of flow around the beam tubes with a working medium, increasing the life of the beam heat exchange tubes by ensuring rigidity and stability of the beam while eliminating the engagement of the edges of the pipes of adjacent rows and the absence of violations of the uniform cross-section for the cooling air, increasing the heat transfer coefficient of the surface of the finned pipes from the cooling air, increasing the packing density of the pipes in the bundle, contributes to the efficiency of the gas supply system in whole.

Claims (12)

1. Головная компрессорная станция газопровода, характеризующаяся тем, что она установлена непосредственно после газового месторождения и включает системы очистки технологического газа от механических примесей, осушки от газового конденсата и влаги, удаления побочных продуктов, расположенные последовательно газоперекачивающие агрегаты, соединенные на входе технологическими трубопроводами обвязки с системой подготовки, по крайней мере, технологического газа и на выходе с установкой охлаждения технологического газа и через запорную арматуру, подводящий и отводящий трубопроводы с магистральным газопроводом, причем установка охлаждения технологического газа оснащена не менее чем одним, преимущественно состоящим не менее чем из двух теплообменных секций, аппаратом воздушного охлаждения газа, каждая теплообменная секция которого выполнена с многорядным пучком оребренных одноходовых труб, которые образуют в пределах каждого ряда в проекции на условную плоскость, нормальную к вектору потока подводимой к трубам внешней теплообменной среды - охлаждающего потока воздуха и проходящую через центральные продольные оси труб каждого ряда, участки полной аэродинамической непрозрачности, соответствующие проекциям на указанную плоскость труб без учета оребрения, участки полной аэродинамической прозрачности, соответствующие проекциям на указанную плоскость зазоров между обращенными друг к другу кромками ребер смежных в ряду труб, и участки неполной аэродинамической прозрачности, ограниченные каждый с одной стороны условной прямой, проходящей по вершинам ребер, а с другой стороны - контуром тела трубы по основаниям ребер, причем удельное соотношение на единицу площади упомянутой условной плоскости суммарных площадей проекций указанных участков с различной аэродинамической прозрачностью в каждом ряду составляет соответственно (0,85-1,15):(1,82-2,17):(1,80-2,19).1. The main compressor station of the gas pipeline, characterized in that it is installed immediately after the gas field and includes systems for purifying process gas from mechanical impurities, drying from gas condensate and moisture, removing by-products, gas pumping units located in series, connected at the inlet by piping pipelines with a system for the preparation of at least the process gas and at the outlet with the process gas cooling installation and through the shut-off the valve, the inlet and outlet pipelines with the main gas pipeline, and the process gas cooling unit is equipped with at least one, mainly consisting of at least two heat exchange sections, gas air cooling apparatus, each heat exchange section of which is made with a multi-row beam of finned one-way pipes that form within each row in the projection onto a conventional plane normal to the flow vector of the external heat-transfer medium supplied to the pipes — the cooling air flow ear and passing through the central longitudinal axis of the pipes of each row, sections of full aerodynamic opacity corresponding to projections onto the indicated plane of the pipes without taking into account finning, sections of full aerodynamic transparency corresponding to projections onto the indicated plane of gaps between the edges of the edges of adjacent pipes facing each other, and sections of incomplete aerodynamic transparency, each limited on one side of the conditional straight line running along the tops of the ribs, and on the other hand, by the contour of the pipe body along the edges of the ribs, and the specific ratio per unit area of the said conditional plane of the total projection areas of these sections with different aerodynamic transparency in each row is respectively (0.85-1.15) :( 1.82-2.17) :( 1.80 -2.19). 2. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что в ней использованы газоперекачивающие агрегаты с одноступенчатыми неполнонапорными нагнетателями, а последовательная их обвязка содержит для каждого агрегата кран на всасывающем трубопроводе для приема газа, кран на выходном трубопроводе для подачи сжатого газа через режимные краны в нагнетательный трубопровод либо на вход следующего нагнетателя для обеспечения двухступенчатого сжатия, обводной кран для работы в группе из двух и трех агрегатов и обводные краны соответственно для использования в период пуска и остановки агрегата и для заполнения контура нагнетателя газом перед пуском агрегата в работу, а также свечной кран для продувки контура нагнетателя перед пуском и сброса газа в атмосферу при любых остановках агрегата, расположенный на нагнетательной стороне трубопровода до крана, установленного на выходном трубопроводе.2. The head compressor station according to claim 1, characterized in that it uses gas pumping units with single-stage full-pressure superchargers, and their sequential piping contains for each unit a valve on the suction pipe for receiving gas, a valve on the outlet pipe for supplying compressed gas through the mode taps to the discharge pipe or to the inlet of the next supercharger to provide two-stage compression, a bypass crane for operation in a group of two and three units, and bypass valves according to for use during start-up and shutdown of the unit and for filling the supercharger circuit with gas before putting the unit into operation, as well as a candle valve for purging the supercharger circuit before starting and venting gas to the atmosphere at any shutdown of the unit, located on the discharge side of the pipeline to the tap installed at the outlet pipe. 3. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что система осушки технологического газа от газового конденсата и влаги содержит сепараторы с использованием твердых и/или жидких поглотителей, в качестве последних из которых предпочтительно использован диэтиленгликоль или триэтиленгликоль.3. The head compressor station according to claim 1, characterized in that the system for drying the process gas from gas condensate and moisture contains separators using solid and / or liquid absorbers, the latter of which is preferably used diethylene glycol or triethylene glycol. 4. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть газоперекачивающих агрегатов выполнены с приводом центробежного нагнетателя от газовой турбины, газоперекачивающий агрегат выполнен в виде стационарной установки, или газоперекачивающий агрегат выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя, содержащим газовую авиационную турбину, реконструированную для использования в газоперекачивающих агрегатах, или газоперекачивающий агрегат выполнен с газотурбинным приводом центробежного нагнетателя в виде судовой газотурбинной установки.4. The head compressor station according to claim 1, characterized in that at least part of the gas pumping units are driven by a centrifugal blower from a gas turbine, the gas pumping unit is made in the form of a stationary installation, or the gas pumping unit is made with a gas turbine drive of a centrifugal blower, containing a gas aviation turbine reconstructed for use in gas pumping units, or a gas pumping unit is made with a gas turbine drive of a centrifugal pump a ship in the form of a ship gas turbine installation. 5. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть газоперекачивающих агрегатов выполнена электроприводными.5. The head compressor station according to claim 1, characterized in that at least a portion of the gas pumping units is electrically driven. 6. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть газоперекачивающих агрегатов снабжена газомотокомпрессорными установками с поршневыми агрегатами.6. The head compressor station according to claim 1, characterized in that at least a portion of the gas pumping units is equipped with gas compressor units with piston units. 7. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один газоперекачивающий агрегат выполнен с полнонапорным центробежным нагнетателем газа со степенью сжатия от 1,45 до 1,51.7. The head compressor station according to claim 1, characterized in that at least one gas pumping unit is made with a full-pressure centrifugal gas blower with a compression ratio from 1.45 to 1.51. 8. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть газоперекачивающих агрегатов снабжена устанавливаемым преимущественно непосредственно за газотурбинной установкой в зоне выхода отработанных горячих газов рекуператором для утилизации теплоты уходящих газов с подогревом воздуха, подаваемого в турбину, причем рекуператор выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя, преимущественно в виде моноблока с корпусом цилиндроконической формы, по крайней мере, в пределах большей части его длины, или рекуператор выполнен в виде регенеративного воздухоподогревателя блочного типа предпочтительно секционно-блочным и сообщен с выходной частью газотурбинной установки и с атмосферой газоходом с диффузором на участке подачи горячих газов в теплообменную зону регенеративного воздухоподогревателя и конфузором на выходе из него.8. The head compressor station according to claim 1, characterized in that at least a part of the gas pumping units is provided with a recuperator installed predominantly directly behind the gas turbine installation in the exhaust hot gas exit zone for utilizing the heat of the exhaust gases with heating of the air supplied to the turbine, the recuperator is made in the form of a regenerative air heater, mainly in the form of a monoblock with a cylinder-conical body, at least within most of its length, or the recuperator is made in the form of a regenerative air heater of a block type, preferably sectional-block and is in communication with the outlet of the gas turbine unit and with the atmosphere through a gas duct with a diffuser at the hot gas supply to the heat exchange zone of the regenerative air heater and a confuser at the outlet from it. 9. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что система подготовки газа содержит, по крайней мере, один пылеуловитель циклонного типа, или по крайней мере, один пылеуловитель циклонного типа и, по крайней мере, один фильтр-сепаратор, установленный последовательно по ходу газа после циклонного пылеуловителя или системы циклонных пылеуловителей, причем фильтр-сепаратор включает не менее двух имеющих сменные фильтры технологических секций - фильтрующей, предназначенной для коагуляции жидких и задержания механических частиц, и секции сепарации, предназначенной для завершения очистки газа от влаги, а также содержит конденсатосборник, систему обогрева, преимущественно электрического, по крайней мере, нижней части фильтр-сепаратора и оборудован контрольно-измерительной аппаратурой.9. The head compressor station according to claim 1, characterized in that the gas preparation system comprises at least one cyclone type dust collector, or at least one cyclone type dust collector and at least one filter separator installed in series downstream of the gas after the cyclone dust collector or cyclone dust collector system, the filter separator comprising at least two process sections having replaceable filters - a filter section designed to coagulate liquid and trap mechanical particles, and a separation section, designed to complete the gas purification from moisture, and also contains a condensate collector, a heating system, mainly electric, at least the lower part of the filter separator and is equipped with instrumentation. 10. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что каждая теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения газа выполнена горизонтального типа или теплообменные секции аппарата воздушного охлаждения газа установлены с образованием скатов.10. The head compressor station according to claim 1, characterized in that each heat exchange section of the gas air-cooling apparatus is made of a horizontal type or the heat-exchange sections of the gas air-cooling apparatus are installed with the formation of slopes. 11. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что многорядный пучок оребренных труб каждой теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа сообщен через камеры входа и выхода газа и коллекторы подвода и отвода газа с технологическими трубопроводами станции, при этом многорядный пучок труб теплообменной секции содержит от двух до четырнадцати рядов, причем каждая теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения газа включает сосуд для внешней охлаждающей среды с продольными боковыми стенами, поперечными торцевыми стенами, образованными камерами входа и выхода внутритрубной среды и днищем, образованным корпусами диффузоров вентиляторов, которые установлены под теплообменными секциями, при этом под каждой секцией установлено от одного до шести вентиляторов, причем каждый вентилятор размещен в аэродинамическом защитном кожухе, содержащем диффузор и коллектор плавного входа, при этом коллектор плавного входа выполнен в продольном сечении переменной кривизны с конфигурацией, по крайней мере, со стороны внутренней поверхности, например, по лемнискате, и преимущественно круглым в плане, причем входное устье кожуха в зоне перехода коллектора в диффузор выполнено диаметром, составляющим 0,6-0,95 ширины теплообменной секции, а диффузор кожуха каждого из вентиляторов выполнен в своей верхней части в зоне примыкания к элементам каркаса теплообменной секции с конфигурацией контура выходной кромки, обеспечивающей возможность присоединения к соответствующим элементам контура каркаса секции, а вентиляторы выполнены преимущественно двух- или трехлопастными и с регулируемым изменением угла поворота лопастей, с приводом колеса вентилятора преимущественно прямым, безредукторным от тихоходного электродвигателя, его мощностью, составляющей предпочтительно 2,5-12,0 кВТ и номинальной частотой вращения предпочтительно 290-620 мин-1.11. The head compressor station according to claim 1, characterized in that the multi-row bundle of finned tubes of each heat exchange section of the gas air-cooling apparatus is communicated through gas inlet and outlet chambers and gas supply and exhaust manifolds with the plant process pipelines, wherein the multi-row tube bundle of the heat exchange section contains from two to fourteen rows, and each heat-exchange section of the gas air-cooling apparatus includes a vessel for external cooling medium with longitudinal side walls transverse to the end walls formed by the inlet and outlet chambers of the in-pipe medium and the bottom formed by the fan diffuser bodies, which are installed under the heat-exchange sections, and from one to six fans are installed under each section, and each fan is placed in an aerodynamic protective casing containing a diffuser and a smooth collector entrance, while the smooth entry collector is made in a longitudinal section of variable curvature with a configuration at least from the side of the inner surface, for example, along niskata, and mainly round in plan, with the inlet mouth of the casing in the zone of transition of the collector to the diffuser made with a diameter of 0.6-0.95 of the width of the heat exchange section, and the diffuser of the casing of each fan is made in its upper part in the area adjacent to the frame elements heat-exchange section with the configuration of the output edge contour, which provides the ability to connect to the corresponding elements of the contour of the frame of the section, and the fans are made mainly of two- or three-bladed and with adjustable change the angle of rotation of the blades, with the drive of the fan wheel is mainly direct, gearless from a low-speed electric motor, its power is preferably 2.5-12.0 kW and the nominal speed is preferably 290-620 min -1 . 12. Головная компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что она обустроена системой аппаратов воздушного охлаждения газа, образующих конструктивный комплекс объединенных, по крайней мере, в одно поле аппаратов воздушного охлаждения газа - "поле АВО", и выполнена с опорными конструкциями, объединенными в общий пространственный блок в пределах "поля АВО", в том числе с возможностью частичного опирания опорной конструкции каждого последующего аппарата воздушного охлаждения газа на опорную конструкцию предыдущего.12. The head compressor station according to claim 1, characterized in that it is equipped with a system of gas air-cooling apparatuses forming a structural complex integrated into at least one field of gas air-cooling apparatuses - "air cooler field", and is made with supporting structures, combined into a common spatial unit within the "ABO field", including with the possibility of partial support of the supporting structure of each subsequent gas air cooling apparatus to the supporting structure of the previous one.
RU2004108956/06A 2004-03-26 2004-03-26 Head compression station for gas pipeline RU2278317C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004108956/06A RU2278317C2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Head compression station for gas pipeline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004108956/06A RU2278317C2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Head compression station for gas pipeline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004108956A RU2004108956A (en) 2005-10-10
RU2278317C2 true RU2278317C2 (en) 2006-06-20

Family

ID=35850685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004108956/06A RU2278317C2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Head compression station for gas pipeline

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278317C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОРШАКОВ Б.П. Газотурбинные установки. 1992, с.14-21. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004108956A (en) 2005-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8894921B2 (en) Flue gas cooling and cleaning system
CN105698297A (en) Combined oil mist purifying unit of air conditioner
CN104667552A (en) Evaporator with cleaning device
RU2278317C2 (en) Head compression station for gas pipeline
CN105041475A (en) Efficient gas turbine power generation ATPG system
RU52947U1 (en) GAS PIPELINE HEAD COMPRESSOR STATION
RU2279013C2 (en) Gas conduit compressor station
RU2277670C2 (en) Compressor station for gas pipeline
RU2277671C2 (en) Compressor station for gas pipeline
RU52949U1 (en) GAS PIPELINE COMPRESSOR STATION
RU2279011C2 (en) Line compressor station
RU42273U1 (en) GAS PIPELINE COMPRESSOR STATION
RU41809U1 (en) LINEAR COMPRESSOR STATION
RU2279012C2 (en) Pressure increasing compressor station of gas conduit
CN215137865U (en) Process furnace tail gas treatment device
RU41808U1 (en) GAS PIPELINE COMPRESSOR STATION
RU52948U1 (en) GAS PIPELINE COMPRESSOR STATION
CN208862697U (en) A kind of gear of wind driven generator Oil pump electrical machinery cooling system
RU42274U1 (en) GAS SUPPLY SYSTEM, GAS TRANSPORT NETWORK, INTERREGIONAL GAS TRANSPORT NETWORK AND REGIONAL GAS TRANSPORT NETWORK
CN206372685U (en) Scrubbing tower
CN205860820U (en) Dehydrator waste gas purification residual heat reutilizing system
RU2304248C2 (en) Gas supply system
CN217482793U (en) Flue gas cooler, pneumatic ash conveying system and flue gas cooling system
CN211650305U (en) High-temperature tail gas purification and waste heat recovery system
CN214366403U (en) Micro gas turbine and steam heat exchanger combined system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060327

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070520

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090327