Станция для компримирования природного газа

СОВХОЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическиРЕСПУБЛИК 1)5 Е 04 В 41 ТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОВЕДОМСТВО СС(ГОСПАТЕНТ СС 3 ь пя И Е ПИСАНИПАТЕНТУ ОБ для меет ов с дние 4177,тру- реоду поМИРОВАН вариант размещения ля компримирования параллельном подклюкого давления 1 гаэ уществляется сни газа до заданного танцию компримичерез отключаю газа с двигателя вод низкого давле узле подготовки 5(54) СТАНЦИЯ ДЛЯ КОМПРИРОДНОГО ГАЗА Изобретение относится к автомобильным гаэонаполнительным компрессорным станциям (АГН КС).На фиг,1 изображена принципиальная схема станции для компримирования природного газа при параллельном подключении к ГРС; на фиг.2 - принципиальная схема узла подготовки газа; на фиг.3 - принципиальная схема узла компримирования; на фиг.4 - принципиальная схема типовой установки осушки газа: на фиг.5 - принципиальная схема типового поста заправки; на фиг.б - схема трехступенчатого компрессо, Ниже приводитсяи работы станции дприродного газе причении к ГРС.По газопроводу высопоступает на ГРС 2. где осжение высокого давлениянизкого, Отбор газа на срования овуществляетсящий вентиль 3, сброскомпрессора в трубопрония - через вентиль 4, В 5 О, 18254(57) Сущность изобретения; станция компримирования природного газа и привод в виде двух силовых цилиндр управляющими золотниками. После подключены линиями подвода газа к бопроводу высокого давления газа чере дуктор, а линиями отвода - к трубопро низкого давления через охлаждаемую лость одной иэ камер сжатия и охлаж мую полость одного из межступенч холодильников. б ил. гаэ подвергается очистке от механических примесей и свободной влаги, редуцируется ф и делится на два потока - линия б непосредственно для компримирования и линия 7 для работы привода, Узел компримирования 8 обеспечивает сжатие газа до 25 МПа с межступенчатым охлаждением и контролем давления и температуры. Установка осушки газа 9 обеспечивает требуемые параметры сжатого газа по влагосодержанию, Ресивер 10 накапливает сжатый гаэ перед постом заправки 11. По шлангу 12 производится заправка автомобильного баллона 13, Предусмотрена линия для сброса газа 14 на свечу 15 иэ шланга 12 после окончания заправки,Узел подготовки газа 5 (фиг,2) включает в себя дистанционно-управляемый эапорный кран 1 б,манометры 17-20, термометр 21. фильтр для отделения механических ча- Ьд стиц и свободной влаги 22, редуктор перепада давления 23 (с подключением его камеры управления линией обратной связи к газопроводу низкого давления после привода) и регулятор давления газа 24. Штуцер 25 служит для подключения к системе про 1825401дувки трубопроводов азотом при ремонтных работах.Узел компримирования 8 (фиг.З) включает в себя 3-х ступенчатый компрессор высокого давления с приводом от двухцилиндрового двигателя двойного действия 26, оснащенный четырьмя камерами (цилиндрами) сжатия газа: 1 ст. - 27,ст. - 28,ст. - 29 (две ступени). На линии всасывания вст, 27 установлен герметичный обратный клапан 30. В теплообменниках типа "газ-газ" 31, 32 и 33 осуществляется охлаждение сжатого газа после каждой ступени. Предохранительные клапаны 34, 35 и 36 предотвращают недопустимое повышение давления после соответствующей ступени сжатия. На нагнетательных линиях каждой ступени сжатия установлены герметичные обратные клапаны 37 - 39 соответственно. Охлаждение камер ступеней сжатия 27 - 29, а также теплообменников 31-33 осуществляется газом, отработавшим в приводе компрессора 26 и отводимым от распределительных золотников его цилиндров по линиям 40-43. Все линии сброса газа после двигателя и прохождения холодильников объединяются в один коллектор 44, который подключается к газопроводу низкого давления ГРС через вентиль 4 и имеет отвод газа на редуктор 23, На выходе коллектора 44 из узла 8 установлен вентиль 45 и дистанционно-управляемый кран 46.Каждая ступень сжатия контролируется по давлению и по температуре, предусмотренными контрольно-измерительными п(зиборами, Вентили 47-49 служат для разгрузки линий нагнетания ступеней компрессора. Сброс газа с этих линий соединен со свечой 15,Установка осушки газа 9 (фиг,4) включает в себя влагомаслоотделители 50 и 51, два адсорбера 52 и 53, фильтры 54 и 55. теплообменник 56, влагомер 57 и переключающие вентили 58-65,Ресивер 10 представляет собой толстостенный стальной баллон сосуд высокого давления) объемом 1 - 1,5 м .Пост заправки 11 (фиг,5) включает в себя поршневой дозатор 66, дистанционно- управляемый запорный клапан 68 и электроконтактный манометр 69, Заправочный шланг 12 имеет встроенный обратный клапан 70. Трехступенчатый компрессор высокого давления с приводом (фиг,б) включает цилиндры 71 и 72, внутри которых расположены поршни 73 и 74 с хвостовиками 75. Хвостовики 75 имеют упоры 76 и 77, которые взаимодействуют с кривошипами 78, связанными неподвижно с поворотными валами 79. Поворотные валы 79 располагаются непосредственно в полостях цилиндров 71 и 72. Концы валов 79 через уплотнения80 выведены наружу для взаимодействия сзолотниками 81 и 82. Золотники 81 и 825 имеют корпусы 83 и 84. В корпусе 83 выполнены каналы 85-89, а в корпусе 84 - каналы90-94, Каналы 85 и 90 соединены междусобой и имеют общий вход. Каналы 86 и 89золотника 81 соединены с полостями цилин 10 дра 72, каналы 91 и 94 золотника 82 - сполостями цилиндра 71, а каналы 87, 88 и 92и 93 выведены наружу и подключены к охлаждающим полостям цилиндров сжатия27-29.15 На рабочей поверхности неподвижныхкорпусов 83 и 84 золотников 81 и 82 располагаются подвижн ые распределительныеклапаны 95 и 96, Клапаны 95 и 96 связаны споворотными валами 79 соответственно20 цилиндров 71 и 72. На поверхностях клапанов 95 и 96. обращенных к корпусам,выполнены закрытые коробчатые каналы97 и 98, попарно соединяющие каналы корпусов 83 и 84, а на боковой поверхности25 выполнен фигурный вырез, выполняющийту же функцию,Поршни 73 и 74 имеют центральныедвухсторонние штоки 99, выведенные через уплотнения 100 наружу и взаимодейст 30 вующие с поршнями ступеней сжатия 27, 28и 29;Исходное состояние оборудования перед пуском станции; по газопроводу 1 гаэпоступает на ГРС, которая снижает высокое35 давление до заданного низкого, отключающий вентиль 3 открыт, кран 16 закрыт, редуктор перепада 23 настроен на заданныйперепад давления для обеспечения работыкомпрессора, регулятор давления 24 на 40 строен на заданное давление всасывания вцилиндр 27 1-й ступени компрессора, вентили 47-49 для разгрузки линий нагнетанияступеней компрессора закрыты, вентиль 45открыт на заданный режим работы компрес 45 сора, кран 46 закрыт, отключающий вентиль4 открыт, вентили 59, 60, 62 и 65 открыты(адсорбер 52 включен на осушку). вентили58, 61. 63 и 64 закрыты (адсорбер 53 включенна регенерацию), дистанционно-управляе 50 мый эапорный клапан 67 закрыт.Для осуществления накачки газа в ресивер 10 с поста управления (на схеме не приведен) осуществляется одновременноеоткрытие дистанционно-управляемых за 55 порных кранов 16 и 46.Компрессор 26 включается в работу,обеспечивая 3-х ступенчатое сжатие газа вцилиндрах 27 - 29. Охлаждение теплообменника 31 осуществляется газом, сбрасываемым с цилиндра 71 по линии 40 канала 87золотника 81; теплообменника 32 - газом, сбрасываемым с цилиндра 71 по линии 41 канала 88 золотника 81; теплообменника 33 - газом, сбрасываемым с цилиндра 72 полиниям 42 и 43 каналов 92 и 93 золотника82,После И 1-й ступени компрессора гаэ поступает во влагомаслоотделитель 50, проходит сверху вниз адсорбер 53, осуществляярегенерацию сорбента. Через влагомаслоотделитель 51 и теплообменник 56 гаэ проходит снизу вверх адсорбер 52, подвергаясьосушке, и, минуя фильтр 54 задержки сорбентной пыли, поступает в ресивер 10,Качество осушки контролируется влаго. мером 57 и по мере необходимости адсорберы 52 и 53 переключаются на противоположные потоки.Трехступенчатый компрессор 26 работает следующим образом (см. фиг.б),Газ по линии 7 поступает на входы 85 и90 золотников 81 и 82, По каналу 94 золотника 82 газ через трубопровод поступает вправую полость цилиндра 71 и прижимаетпоршень 73 к левому торцу цилиндра, следовательно в 1 ст, 27 закончено сжатие газа, аво И ст. 28 завершился цикл всасывания.8 этот момент упор 76 на хвостовике 75 поршня 73 воздействует на кривошип 78 поворотного вала 79 и удерживает его в этом положении. Соединенный с валом 79 распределительный клапан 95 коробчатым каналом 98 сообщает между собой каналы 86 и 87 золотника 81, а другой коробчатый канал 97 запирает канал 88.В это же время газ через канал 89 и трубопровод поступает в левую полость цилиндра 72 и начинает перемещать поршень 74 слева направо, выдавливая гаэ из правой полости цилиндра 72 через канал 86, 87 золотника 81 в линию 40. Следовательно, левый цилиндр И 1 ст, 29 начинает всасывание через свой наполнительный клапан, а правый цилиндр И ст, 29 осуществляет сжатие газа. Т.к. поршень 74 начинал двигаться из такого же положения, в каком в данный момент находится поршень 73, то некоторый период времени он движется свободно, не оказывая воздействия на принадлежащий цилиндру 72 кривошип 78 поворотного вала 79 и связанный с ним распределительный клапан 96 золотника 82. Следовательно, коммутация потоков газа при движении поршня 74 до момента касания упором 77кривошипа 78 изменятьсяне будетПосле того, как упор 77 на хвостовике 75поршня 74 начнет воздействовать на кривошип 78 поворотного вала 79, клапан 96 начнет поворачиваться по часовой стрелке и полностью переключится на сообщение ка 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 отл ич а ю щийс я тем, чтоон снабжен налов 90 и 91, 93 и 94 в конце хода поршня 74. Следовательно, левый цилиндр И ст.29 полностью закончит всасывание, а правый цилиндр И ст, 29 вытолкнет порцию сжатого газа через встроенный нагчетательный клапан.С остановкой поршня 74(точнее в конце хода) в движение слева направо приходит поршень 73 за счет полного сообщения каналов 90 и 91, 93 и 94, Следовательно, цилиндр 1 ст. 27 через встроенный наполнительный клапан начинает всасывание. а цилиндр 11 ст, 28 начин ает сжатие. В кон це хода поршень 73 переключит клапан 95 золотника 81 на сообщение каналов 85 и 86, 88 и 89. В движениесправа налевопридет поршень 74 цилиндра 72. Следовательно, в левой полостиИ ст. 29 начнется сжатие газа, а в правой полости И 1 ст. 29 через встроенный наполнительный клапан начнется всасывание, Описанный порядок работы цилиндров будет повторяться по мере поступления газа по линии 7, обеспечивая тем самым накачку ресивера 10 до давления заправки. Остановка компрессора 26 осуществляется с пульта управления закрытием дистанционно-управляемых эапорных кранов 16 и 46, Приведенная конструкция компрессора позволяет реализовать сжатие с числом ступеней от 1 до 4.Пост заправки 11 обслуживается ойера. тором.После подключения шланга 12 к запорному клапану на баллоне 13 открывается вначале этот клапан, а затем трехлинейный клапан 68. При этом поршень дозатора 66 перемещается вправо, сжимая пружину, и порция газа высокого давления, оставшаяся после предыдущей запревки. проходит в баллон 13, обеспечивая выравнивание давления в обьеме "рукав 12 - баллон 13", По манометру 69 оператор определяет остаточное давление газа в баллоне, что необходимо для учета отпускаемого газа, При открытии клапана 67 осуществляется заправка баллона 13.После заправки вначале закрывается клапан 67, а затем клапан 68, обеспечивая стравливание газа из рукава 12 на свечу 15 по линии 14. С закрытием клапана на баллоне 13 и отключением рукава 12 заправка считается законченной.Формула изобретения Станция для компримирования природного газа, содержащая многоступенчатый компрессор с охлаждающими полостями камер сжатия, привод которой состоит из двух силовых цилиндров с управляющими золотниками, и межступенчатые холодильники,1825401 ГОРЩ- ЕсгаР узлом подготовки газа и постом заправки, при этом управляющие золотники подключены линиями подвода газа к трубопроводу высокого давления газа через редуктор перепада давления, а линиями отвода газа - к трубопроводу низкого давления газа через охлаждаемую полость одной из камер сжатия и последовательно через охлаждаемую полость одного из межступенчатых холо дильников,газаСЛбдода325001о газа Вход огуша ного еазар 1/Техред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент". г., Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2234 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5