RU2645096C1

RU2645096C1 - System for pre-start heating of compressor assemblies oil in compressor station

Info

Publication number: RU2645096C1
Application number: RU2016147541A
Authority: RU
Inventors: Наум Михайлович Лившиц; Рамиль Наилевич Зиннатуллин; Ренат Рафаэлевич Миниваров
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-02-15

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: system for pre-start heating of oil of compressor assemblies in a compressor station comprises a heat exchange unit installed in an oil tank of each compressor assembly, made in the form of coil of the heat exchanger, and an oil pump connected to oil tank and to oil supply pipe to the compressor friction units and to oil return to the oil tank. The heat exchange unit of each of the compressor assemblies is connected with its inlet and outlet, respectively, with a pressure manifold for supplying oil to the heat exchange units of the compressor assemblies and a return manifold for removing oil from the heat-exchange units of the compressor assembly. In each compressor assembly, the pipe to supply oil to the friction units is also connected to the pressure and return manifold.

EFFECT: invention makes it possible to reduce time for preparation to start and start of backup compressors at compressor station, and substantially reduce operating costs of the electric power at their start.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к системам обеспечения предпускового подогрева масла для его подачи к коллекторам смазки компрессорных агрегатов.The invention relates to the field of compressor engineering, and in particular to systems for ensuring preheating of oil for its supply to the lubrication manifolds of compressor units.

Предпусковой подогрев масла в коллектор смазки компрессорного агрегата осуществляется посредством нагревательного блока, установленного в масляном баке (см. Двухроторные винтовые и прямозубые компрессоры. Теория, расчет и проектирование. И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов. Издательство «Фэн», Казань, 2000 г., с. 580-582).Prestarting oil heating in the compressor manifold lubrication manifold is carried out by means of a heating unit installed in the oil tank (see Two-rotor screw and spur compressors. Theory, calculation and design. IG Khisameev, VA Maksimov. Feng Publishing House, Kazan , 2000, S. 580-582).

Известно устройство предпускового подогрева масла компрессорного агрегата, содержащее установленные в масляном баке нагревательный блок в виде трубчатого электронагревателя - ТЭНа и маслонасос, выполняющий функцию перемешивающего устройства в зоне расположения ТЭНа, заключающийся в заборе подогретого ТЭНом масла и нагнетании его в зону подогретого масла над ТЭНом (см. Основы триботехники и геметологии: учебник / В.А. Максимов, Г.С. Баткис. - Казань: Титул, 2007 г., с. 248-250).A device for preheating oil of a compressor unit is known, comprising a heating unit installed in an oil tank in the form of a tubular electric heater - a heating element and an oil pump, which acts as a mixing device in the heating element location, which consists in taking the oil heated by the heating element and pumping it into the heated oil zone above the heating element (see Fundamentals of tribotechnology and hemetology: textbook / V. A. Maksimov, G. S. Batkis. - Kazan: Title, 2007, pp. 248-250).

Обычно на компрессорной станции одновременно размещается несколько компрессорных агрегатов, часть из которых работает, часть находится в горячем резерве, а часть стоит на ремонте. Система предпускового подогрева масла для всех имеющихся на станции компрессоров предусматривает установку вышеуказанного устройства в каждую из машин, при этом подогрев масла в каждом из компрессорных агрегатов происходит автономно от остальных машин. Такая система требует больших энергозатрат на предпусковой подогрев масла, при этом подготовка компрессорного агрегата к пуску осуществляется довольно продолжительное время. Вместе с тем компрессор, находящийся в горячем резерве, должен иметь возможность быстрого запуска, в связи с чем необходимо поддерживать его предпусковые условия, обеспечивающие ему немедленный запуск от кнопки «Пуск».Usually, several compressor units are located at the compressor station at the same time, some of which work, some are in hot reserve, and some are under repair. The oil preheating system for all compressors available at the station provides for the installation of the above device in each of the machines, while the oil heating in each of the compressor units occurs independently of the other machines. Such a system requires high energy consumption for preheating oil, while the preparation of the compressor unit for start-up takes quite a long time. At the same time, the compressor, located in the hot reserve, should be able to quickly start, and therefore it is necessary to maintain its pre-launch conditions, providing it with an immediate start from the "Start" button.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является сокращение времени запуска резервных компрессорных агрегатов на компрессорной станции и снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию при их запуске за счет обеспечения возможности непрерывного подогрева масла резервных компрессорных агрегатов непосредственно «горячим» маслом работающего агрегата.The problem to which the claimed invention is directed is to reduce the start-up time of the backup compressor units at the compressor station and reduce the operating costs of electricity when they are launched by providing the possibility of continuous heating of the oil of the backup compressor units directly with the “hot” oil of the operating unit.

Технический результат достигается тем, что в системе предпускового подогрева масла компрессорных агрегатов на компрессорной станции, содержащей установленные в масляном баке каждого из компрессорных агрегатов теплообменный блок и маслонасос, соединенный с масляным баком и с трубопроводом подачи масла к узлам трения компрессорного агрегата и обратного слива масла в маслобак, теплообменный блок каждого из компрессорных агрегатов выполнен в виде трубчатого теплообменника, соединенного своими входом и выходом, соответственно, с общим напорным коллектором для подачи масла к теплообменным блокам компрессорных агрегатов и общим возвратным коллектором для отвода масла из теплообменных блоков компрессорных агрегатов, при этом в каждом компрессорном агрегате трубопровод подачи масла к узлам трения также соединен с напорным и возвратным коллектором, причем трубчатый теплообменник выполнен змеевиковым.The technical result is achieved by the fact that in the pre-heating oil system of compressor units at a compressor station containing a heat exchange unit and an oil pump installed in the oil tank of each of the compressor units, connected to the oil tank and to the oil supply pipe to the friction units of the compressor unit and oil backflow into oil tank, heat exchange unit of each of the compressor units is made in the form of a tubular heat exchanger connected by its input and output, respectively, with a common an upstream manifold for supplying oil to the heat exchange blocks of the compressor units and a common return manifold for draining oil from the heat exchange units of the compressor units, while in each compressor unit, the oil supply pipe to the friction units is also connected to the pressure and return manifold, and the tubular heat exchanger is made coil.

Выполнение нагревательного блока в каждом из компрессорных агрегатов в виде трубчатого, например змеевикового, теплообменника, связанного с общим для всех агрегатов напорным коллектором для подачи масла к теплообменным блокам и общим возвратным коллектором для отвода масла из теплообменных блоков компрессорных агрегатов, позволяет обеспечить подачу «горячего» масла из работающего компрессорного агрегата в компрессорные агрегаты, находящиеся в горячем резерве, тем самым, осуществляя подогрев масла в них и поддерживая температуру на уровне, достаточном для немедленного пуска резервного агрегата.The execution of the heating unit in each of the compressor units in the form of a tubular, for example coil, heat exchanger, connected to a common pressure collector for all units for supplying oil to the heat exchange units and a common return collector for draining oil from the heat exchange units of the compressor units, allows for the supply of “hot” oil from a running compressor unit to compressor units located in the hot reserve, thereby heating the oil in them and maintaining the temperature at A level sufficient to immediately start the backup unit.

Соединение в каждом компрессорном агрегате трубопровода подачи масла к узлам трения с общим для всех компрессоров напорным и возвратным коллектором обеспечивает подачу подогретого масла в агрегаты смазки каждого из компрессоров, а также отвод масла.The connection in each compressor unit of the oil supply pipe to the friction units with a common pressure and return manifold for all compressors ensures the supply of heated oil to the lubrication units of each of the compressors, as well as the oil drain.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 изображена схема обвязки агрегатов смазки с системой предпускового подогрева масла.The invention is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows a diagram of the strapping of lubrication units with a pre-heating oil system.

Система предпускового подогрева масла компрессорных агрегатов, включающая агрегаты смазки АС-1, АС-2, АС-3, каждый из которых относится к одному из компрессоров, содержит установленные в масляных баках 1, 2, 3 каждого из агрегатов смазки нагревательные блоки 4, 5, 6, каждый из которых представляет собой трубчатый змеевиковый теплообменник, маслонасосы 7, 8, 9, с отсечными кранами 10, 11, 12, напорный коллектор 13, соединенный с нагревательными блоками 4, 5, 6 через краны 14, 15, 16 и с напорными трубопроводами 17, 18, 19 подачи масла в узлы трения 20, 21, 22 через краны 23, 24, 25 и возвратный коллектор 26, соединенный с нагревательными блоками 4, 5, 6 через краны 27, 28, 29 и с напорными трубопроводами 17, 18, 19 через краны 30, 31, 32. На напорных трубопроводах 17, 18, 19 размещены маслоохладители 33, 34, 35 и фильтры 36, 37, 38. Система содержит также сливные трубопроводы 39, 40, 41 для отвода масла от узлов трения 20, 21, 22 обратно в маслобаки 1, 2, 3.The pre-start oil heating system for compressor units, including AC-1, AC-2, AC-3 lubrication units, each of which belongs to one of the compressors, contains heating blocks 4, 5 installed in the oil tanks 1, 2, 3 of each lubrication unit , 6, each of which is a tubular coil heat exchanger, oil pumps 7, 8, 9, with shut-off valves 10, 11, 12, a pressure header 13 connected to the heating blocks 4, 5, 6 through taps 14, 15, 16 and pressure pipelines 17, 18, 19 of oil supply to the friction units 20, 21, 22 through cranes 23, 24, 25 and a return manifold 26 connected to the heating blocks 4, 5, 6 through the taps 27, 28, 29 and pressure pipes 17, 18, 19 through the taps 30, 31, 32. The pressure pipes 17, 18, 19 are located oil coolers 33, 34, 35 and filters 36, 37, 38. The system also includes drain pipelines 39, 40, 41 for diverting oil from friction units 20, 21, 22 back to oil tanks 1, 2, 3.

Система предпускового подогрева масла работает следующим образом. При первичном запуске рабочих компрессоров на компрессорной станции предпусковой подогрев масла в агрегате смазки компрессора (например, АС-1) осуществляется стандартным путем включения нагревательного блока 4. При работающем агрегате АС-1 подогрев масла в масляных баках 2 и 3 агрегатов смазки АС-2 и АС-3 компрессоров, находящихся в горячем резерве, осуществляется от АС-1, для чего закрывается кран 10, размещенный на нагнетательном трубопроводе 17 после маслонасоса 7. Масло рабочим маслонасосом 7 нагнетается в напорный коллектор 13 через открытый кран 23. Краны 14, 27, подводящие масло к нагревательному блоку 4 маслобака 1, должны быть закрыты. Краны 24, 31 в АС-2 и краны 25, 32 в АС-3 также должны быть закрыты для предотвращения попадания в них масла из агрегата смазки АС-1. Горячее масло из напорного коллектора 13 через открытые краны 15, 16 поступает в нагревательные блоки 5, 6 маслобаков 2, 3 соответственно. Из нагревательных блоков 5, 6 масло через открытые краны 28, 29 поступает в возвратный коллектор 26, из которого через открытый кран 30 масло поступает к маслоохладителю 33 агрегата смазки АС-1, после чего фильтруется в фильтре 36 и подается к узлам трения 20 компрессора через напорный трубопровод 17 и далее сливается в маслобак 1 через сливной трубопровод 39.The oil preheating system operates as follows. During the initial start-up of working compressors at the compressor station, the preheating of oil in the compressor lubrication unit (for example, AC-1) is carried out in the standard way by turning on the heating unit 4. When the AC-1 unit is operating, the oil is heated in the oil tanks 2 and 3 of the AC-2 and AC-3 of the compressors located in the hot reserve is carried out from AC-1, for which the valve 10, located on the discharge pipe 17 after the oil pump 7, is closed. The oil is pumped by the working oil pump 7 into the pressure manifold 13 through open th crane 23. The cranes 14, 27, supplying oil to the heating block 4 of the oil tank 1, must be closed. Cranes 24, 31 in AC-2 and cranes 25, 32 in AC-3 must also be closed to prevent oil from entering them from the AC-1 lubrication unit. Hot oil from the pressure manifold 13 through the open taps 15, 16 enters the heating blocks 5, 6 of the oil tanks 2, 3, respectively. From the heating blocks 5, 6, the oil through the open cranes 28, 29 enters the return manifold 26, from which through the open valve 30 the oil enters the oil cooler 33 of the AC-1 lubrication unit, after which it is filtered in the filter 36 and fed to the friction units 20 of the compressor through pressure pipe 17 and then merges into the oil tank 1 through the drain pipe 39.

Таким образом, подогрев и поддержание температуры масла на необходимом для пуска уровне в агрегатах смазки АС-2 и АС-3 резервных компрессорных агрегатов выполняется горячим маслом агрегата смазки АС-1 рабочего компрессорного агрегата без применения внешних энергопотребителей, что позволяет сократить время подготовки к запуску и сам запуск резервной машины, а также существенно снизить эксплуатационные затраты на электроэнергию.Thus, heating and maintaining the oil temperature at the level necessary for start-up in the lubrication units AC-2 and AC-3 of the backup compressor units is carried out with hot oil from the lubrication unit AC-1 of the operating compressor unit without the use of external energy consumers, which reduces the preparation time for startup and the launch of the backup machine itself, as well as significantly reduce operating costs for electricity.

Claims

1. A system for starting oil preheating of compressor units at a compressor station, comprising a heat exchange unit and an oil pump installed in the oil tank of each of the compressor units, connected to the oil tank and to the oil supply pipe to the friction units of the compressor and oil backflow into the oil tank, characterized in that the heat exchange unit of each of the compressor units is made in the form of a tubular heat exchanger connected by its inlet and outlet, respectively, with a pressure header for supplying oil to t heat exchanging blocks of compressor units and a return manifold for draining oil from the heat exchanging blocks of compressor units, while in each compressor unit, the oil supply pipe to the friction units is also connected to the pressure and return manifold.

2. The system according to p. 1, characterized in that the tubular heat exchanger is made coil.