Блок силовой газоперекачивающего агрегата

Блок силовой газоперекачивающего агрегата

Реферат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке газоперекачивающих агрегатов (ГПА).

На современном этапе развития машиностроения широкое распространение получили газоперекачивающие агрегаты в блочно-контейнерном и ангарном исполнении.

При размещении приводной газотурбинной установки в не взрывозащищенном исполнении в отсеке газоперекачивающего агрегата очень большое значение приобретают вопросы обеспечения взрывобезопасности и взрывозащищености оборудования.

Известно устройство для вентиляции отсека приводной газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата магистрального газопровода (см. №Заявки 2001133953, F 02 C 7/12, дата публикации -2003.09.10.), содержащее отсек с центробежным вытяжным вентилятором воздуха, приводную газотурбинную установку и воздуховод для отвода горячего воздуха непосредственно в атмосферу.

Недостатком данного устройства является то обстоятельство, что при установлении устройства вентиляции в зонах с потенциально взрывоопасной средой (помещение категории А по НПБ 105-95) появляется возможность проникновения газа внутрь устройства вентиляции и, как следствие, возникновение взрывоопасной ситуации.

Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение указанного недостатка и, как следствие, повышение надежности работы газоперекачивающего агрегата путем увеличению степени взрывозащищености размещаемого в отсеке газотурбинной установки оборудования. Это достигается путем разработки и изготовления Блока силового с учетом требований ГОСТ 28775-90, ГОСТ 29328, ГОСТ Р 51330.0-99 и ГОСТ Р 51330.3-99. Конструктивное исполнение блока силового - оболочка под избыточным давлением с продувкой воздухом, с встроенной системой - газотурбинной установкой. Конструкция блока силового обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию блока силового при установке его в помещениях любой категории по НПБ 105-95.

Технический результат достигается тем, что в блоке силовом газоперекачивающего агрегата, содержащем отсек, центробежный вентилятор воздуха, приводную газотурбинную установку и воздуховод для отвода горячего воздуха непосредственно в атмосферу, с целью повышения безопасности и надежности работы блока силового в зонах с потенциально взрывоопасной средой в блок силовой дополнительно введены: датчик перепада давления, измерительное устройство расхода воздуха, первый датчик загазованности, снабженный внутренней системой самодиагностики отказа, второй датчик загазованности, первый логический элемент ИЛИ, первый задатчик перепада давления, первый блок сравнения, второй задатчик расхода воздуха, второй блок сравнения, второй логический элемент ИЛИ, компаратор с запоминающим устройством и логический элемент И, при этом центробежный вентилятор воздуха связан с отсеком, первый и второй регулируемые задатчики подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с датчиком перепада давления и измерительным устройством соответственно, а выходы - с первым и вторым входами второго логического элемента ИЛИ, выход которого связан с компаратором, выход которого присоединен к первому входу логического элемента И, первый датчик загазованности, внутренняя система самодиагностики отказа первого датчика загазованности и второй датчик загазованности выходами связаны с первым, вторым и третьим входами первого логического элемента ИЛИ, инвертированный выход которого подключен ко второму входу логического элемента И.

На чертеже представлен блок силовой с функционально реализованными системами и связями.

Блок силовой состоит из отсека 1, центробежного приточного вентилятора воздуха 2, выход которого подключен к отсеку 1, приводной ГТУ 3, размещенной в отсеке 1, воздуховода 4 для отвода горячего воздуха из отсека 1 непосредственно во внешнюю атмосферу, датчика 5 перепада давления между внутренним объемом отсека 1 и внешней атмосферой, измерительного устройства расхода воздуха 6, размещенного в воздуховоде 4, первого датчика загазованности 7, размещенного в отсеке 1, снабженного внутренней системой самодиагностики отказа 8, второго датчика загазованности 9, первого логического элемента ИЛИ 10, первый вход которого подключен к первому датчику 7, второй вход подключен к внутренней системе самодиагностики отказа 8, а третий вход подключен ко второму датчику 9, первого регулируемого задатчика перепада давления 11, первого блока сравнения 12, первый вход которого подключен к первому задатчику перепада давления 11, а второй - к датчику 5 перепада давления, второго регулируемого задатчика расхода воздуха 13, второго блока сравнения 14, первый вход которого подключен ко второму задатчику 13, а второй - к измерительному устройству 6, второго логического элемента ИЛИ 15, первый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения 12, а второй - к выходу второго блока сравнения 14, компаратора 16 с запоминающим устройством, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 15, логического элемента И 17, первый вход которого подключен к выходу компаратора 16, а второй - к инвертированному выходу первого логического элемента ИЛИ 10. Выход первого логического элемента ИЛИ 10 - это выход сигнала "Аварийный останов", а выход логического сигнала И 17 - это выход сигнала "Нормальный останов".

Блок силовой газоперекачивающего агрегата работает следующим образом.

При выходе на рабочий режим газотурбинной установки 3 центробежный приточный вентилятор 2 обеспечивает необходимый расход и избыточное давление воздуха в отсеке 1 для предотвращения образования в отсеке взрывоопасной концентрации газа, который может попасть в отсек 1 извне или из газотурбинной установки 3. Сигнал загазованности с выхода первого датчика 7, сигнал "Отказ датчика загазованности в отсеке 1" с выхода внутренней системой самодиагностики отказа 9, а также сигнал загазованности с выхода датчика 9, размещенного вне отсека 1, поступают на входы первого логического элемента ИЛИ 10, на выходе которого формируется сигнал, наличие которого предполагает проведение мероприятий по аварийному останову газотурбинной установки. Одновременно измеряется значение перепада давления между внутренним объемом отсека 1 и внешней атмосферой ΔР с выхода датчика 5, которое поступает на вход первого блока сравнения 12, где сравнивается заданным значением избыточного давления воздуха в отсеке 1 - ΔР_зад с выхода задатчика перепада давления 11. В случае выполнения условия ΔР<ΔР_зад с первого блока сравнения 12 на первый вход логического элемента ИЛИ 15 подается положительный сигнал. Также одновременно измеряется значение расхода воздуха G с выхода датчика 6, размещенного в воздуховоде 4, для выхода воздуха непосредственно в атмосферу, которое поступает на вход второго блока сравнения, где сравнивается заданным значением расхода воздуха вентилятора 4 - G_зад с выхода задатчика расхода воздуха 13. В случае выполнения условия ΔG<ΔG_зад со второго блока сравнения 14 на второй вход логического элемента ИЛИ 15 подается положительный сигнал. В случае хотя бы одного положительного сигнала на выходе последнего в течение заданного времени на выходе компаратора 16 с запоминающим устройством подается положительный сигнал на первый вход логического элемента И 17, на второй вход которого подается инвертируемый первым логическим элементом 10 ИЛИ сигнал, блокирующий выход логического элемента И 17, в случае, когда уже сформирован сигнал "Аварийный останов". В том случае, когда сигнал "Аварийный останов" не сформирован, на выходе логического элемента И 17 появляется сигнал "Нормальный останов". Данное сочетание устройств и систем позволяет обеспечить нормальное функционирование невзрывозащищенного оборудования в отсеке, где может образоваться взрывоопасная концентрация горючих газов. Проверка на наличие в отсеке 1 определенного значения перепада давления воздуха ΔР позволяет не допустить наличия взрывоопасных концентраций горючих газов, которые могут проникнуть в отсек извне. Проверка на наличие в выходном воздуховоде 4 определенных значений расхода G воздуха позволяет обеспечить необходимый воздухомассообмен для недопущения опасных концентраций горючих газов, которые могут попасть в отсек, например, из газотурбинной установки 3.

Предлагаемая совокупность отличительных признаков, заключающаяся во введении новых программно-аппаратных объектов и взаимосвязей между ними, дают принципиально новый положительный эффект.

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить надежность работы газоперекачивающего агрегата путем реализации мероприятий по увеличению степени взрывозащищености размещаемого в отсеке газотурбинной установки оборудования.

Блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий отсек, центробежный вентилятор воздуха, приводную газотурбинную установку и воздуховод для отвода горячего воздуха непосредственно в атмосферу, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно содержит датчик перепада давления, измерительное устройство расхода воздуха, первый датчик загазованности, снабженный внутренней системой самодиагностики отказа, второй датчик загазованности, первый логический элемент ИЛИ, первый задатчик перепада давления, первый блок сравнения, второй задатчик расхода воздуха, второй блок сравнения, второй логический элемент ИЛИ, компаратор с запоминающим устройством и логический элемент И, при этом центробежный вентилятор воздуха связан с отсеком, первый и второй регулируемые задатчики подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с датчиком перепада давления и измерительным устройством соответственно, а выходы - с первым и вторым входами второго логического элемента ИЛИ, выход которого связан с компаратором, выход которого присоединен к первому входу логического элемента И, первый датчик загазованности, внутренняя система самодиагностики отказа первого датчика загазованности и второй датчик загазованности выходами связаны с первым, вторым и третьим входами первого логического элемента ИЛИ, инвертированный выход которого подключен ко второму входу логического элемента И.