RU38802U1 - TURBO-EXPANDER POWER PLANT - Google Patents
TURBO-EXPANDER POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU38802U1 RU38802U1 RU2003135313/20U RU2003135313U RU38802U1 RU 38802 U1 RU38802 U1 RU 38802U1 RU 2003135313/20 U RU2003135313/20 U RU 2003135313/20U RU 2003135313 U RU2003135313 U RU 2003135313U RU 38802 U1 RU38802 U1 RU 38802U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- natural gas
- turboexpander
- impellers
- generator
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Турбодетандерная электростанция относится к энергомашиностроению и может быть использована при создании электростанций малой мощности для выработки электроэнергии за счет энергии сжатого природного газа. Устройство содержит электрогенератор, на валу которого консольно с обоих концов установлены рабочие колеса турбодетандера так, что осевые усилия от газодинамических сил вычитаются. Поэтому осевая нагрузка на упорный подшипник снижается. А это приводит к увеличению ресурса подшипника и всего устройства. Природный газ высокого давления используется для смазки подшипников. Холодный природный газ низкого давления после выхода его из турбодетандера используется для охлаждения электрогенератора. При этом газ подогревается до температуры в заданном интервале.A turboexpander power plant belongs to power engineering and can be used to create small power plants to generate electricity through the energy of compressed natural gas. The device comprises an electric generator, on the shaft of which the impellers of the turboexpander are cantilevered from both ends so that the axial forces from the gas-dynamic forces are subtracted. Therefore, the axial load on the thrust bearing is reduced. And this leads to an increase in the resource of the bearing and the entire device. High pressure natural gas is used to lubricate bearings. Cold natural gas of low pressure after it leaves the turbine expander is used to cool the generator. In this case, the gas is heated to a temperature in a predetermined interval.
Description
Полезная модель относится к энергомашиностроению и может быть использована при создании электростанций малой мощности для выработки электроэнергии за счет энергии сжатого природного газа.The utility model relates to power engineering and can be used to create small power plants to generate electricity through the energy of compressed natural gas.
Известны турбодетандерные электростанции, содержащие электрогенератор с установленным на магистрали природного газа высокого давления многоступенчатым турбодетандером,- [1]. А также известны газотурбинные установки, рабочие колеса которых расположены на валу ротора электрогенератора консольно,- [2] (прототип).Known turboexpander power plants containing an electric generator with a multi-stage turboexpander installed on a high-pressure natural gas pipeline, - [1]. Also known are gas turbine units, the impellers of which are located on the rotor shaft of the electric generator cantilever, - [2] (prototype).
Однако известные устройства в первом случае имеют на роторе значительное осевое усилие, которое снижает ресурс упорного подшипника и устройства в целом, а во втором случае рабочее колесо турбины расположено с одной стороны вала электрогенератора консольно. При этом второй конец вала не используется для размещения рабочего колеса, или колес, турбины, что уменьшает возможность срабатывания на турбине значительного перепада давлений, имеющегося при использовании в качестве рабочего тела на турбине природного газа высокого давления. Кроме того, на известных устройствах не применен в качестве смазки природный газ высокого давления, а в качестве охлаждающей среды не использован низкотемпературный природный газ после его прохождения через турбодетандерные ступени.However, the known devices in the first case have a significant axial force on the rotor, which reduces the resource of the thrust bearing and the device as a whole, and in the second case, the turbine impeller is cantilevered on one side of the generator shaft. At the same time, the second end of the shaft is not used to place the impeller, or wheels, of the turbine, which reduces the possibility of a significant pressure drop occurring on the turbine when using high pressure natural gas as a working fluid on the turbine. In addition, high pressure natural gas is not used as a lubricant on known devices, and low-temperature natural gas is not used as a cooling medium after it has passed through turbine expander stages.
Задачей предлагаемого устройства является снижение осевого усилия на упорном подшипнике с целью повышения ресурса, а также использование в качестве смазки (для подшипников) и охлаждающей среды (для электрогенератора) природного газа.The objective of the proposed device is to reduce the axial force on the thrust bearing in order to increase the resource, as well as using natural gas as a lubricant (for bearings) and a cooling medium (for an electric generator).
Это достигается следующими нововведениями. Одно, или несколько, рабочих колес первых ступеней турбодетандера размещаются консольно на одном из концов вала электрогенератора. А одно, или несколько, рабочих колес последующих ступеней турбодетандера размещаются консольно на другом конце вала электрогенератора. Газовые потоки на лопатках рабочих колес на This is achieved by the following innovations. One or more impellers of the first stages of the turboexpander are placed cantilever on one of the ends of the generator shaft. And one or several impellers of the subsequent stages of the turboexpander are placed cantilever on the other end of the generator shaft. Gas flows on the blades of the impellers on
упомянутых группах имеют противоположное направление. Поэтому осевые усилия вычитаются. Через вал ротора электрогенератора на упорный подшипник действует разность осевых усилий, возникающих на двух группах рабочих колес. На магистрали природного газа высокого давления предусмотрена линия отбора на смазку подшипников. А после прохождения через турбодетандер охлажденный природный газ подается в кольцевую полость между корпусом и кожухом для охлаждения электрогенератора. Подогретый от электрогенератора природный газ далее поступает в магистраль для его подачи потребителю.the mentioned groups have the opposite direction. Therefore, axial forces are subtracted. Through the rotor shaft of the generator, the axial force difference arising on the two groups of impellers acts on the thrust bearing. On the high-pressure natural gas pipeline, a lubrication line for bearing lubrication is provided. And after passing through the turboexpander, the cooled natural gas is fed into the annular cavity between the casing and the casing to cool the generator. The natural gas warmed up from the electric generator then goes to the highway for its supply to the consumer.
Перечисленные нововведения дают следующий технический результат. Разгруженный от осевой силы упорный подшипник ротора электрогенератора имеет увеличенный ресурс, что увеличивает ресурс изделия в целом. Кроме того, использование в качестве смазки подшипников природного газа высокого давления упрощает систему смазки. А холодный природный газ после турбодетандера с одной стороны охлаждает электрогенератор, а с другой стороны подогревается сам и снимает проблему подогрева его перед направлением потребителю, так как имеются известные ограничения по температуре природного газа, подаваемого потребителю.These innovations give the following technical result. The thrust bearing of the rotor of the electric generator unloaded from the axial force has an increased resource, which increases the resource of the product as a whole. In addition, the use of high pressure natural gas bearings as a lubricant simplifies the lubrication system. And cold natural gas after the turboexpander, on the one hand, cools the generator, and on the other hand it warms up itself and removes the problem of heating it before being sent to the consumer, since there are known limitations on the temperature of the natural gas supplied to the consumer.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где изображен продольный разрез турбодетандерной электростанции.The proposed device is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a turboexpander power plant.
Турбодетандерная электростанция содержит электрогенератор 1 с корпусом 2 и ротором 3 и двухступенчатый турбодетандер с рабочими колесами 4 и 5, расположенными консольно на валу ротора 3 электрогенератора 1. Стрелками ВХОД и ВЫХОД обозначены соответственно места входа природного газа на турбодетандерную электростанцию и выхода его в магистраль для подачи потребителю.The turboexpander power station contains an electric generator 1 with a housing 2 and a rotor 3 and a two-stage turboexpander with impellers 4 and 5 located cantilever on the shaft of the rotor 3 of the electric generator 1. Arrows IN and OUT indicate the places where natural gas enters the turbine expander and leaves it in the main for supply to the consumer.
На корпусе 2 имеется штуцер 6 для подачи природного газа высокого давления на газостатическую опору 7 ротора 3 электрогенератора 1. Такой же штуцер имеется для подвода природного газа на газостатическую опору 8.On the body 2 there is a fitting 6 for supplying high-pressure natural gas to the gas-static support 7 of the rotor 3 of the electric generator 1. The same fitting is available for supplying natural gas to the gas-static support 8.
Кривой стрелкой на чертеже обозначено направление движения природного газа из рабочего колеса 5 турбодетандера в кольцевую полость 9 между корпусом 2 и кожухом 10 и далее в выхлопной патрубок 11.The curved arrow in the drawing indicates the direction of movement of natural gas from the impeller 5 of the turboexpander into the annular cavity 9 between the housing 2 and the casing 10 and further into the exhaust pipe 11.
В работе природный газ подается через патрубки 12 и 13, кольцевую полость 14 и сопловой аппарат 15 на рабочее колесо 4 турбодетандера. После рабочего колеса 4 природный газ поступает в кольцевую полость 16 и далее по трубам 17 и 18 в кольцевую полость 19. Из кольцевой полости 19 через сопловой аппарат 20 In operation, natural gas is supplied through the nozzles 12 and 13, the annular cavity 14 and the nozzle apparatus 15 to the impeller 4 of the turboexpander. After the impeller 4, natural gas enters the annular cavity 16 and then through pipes 17 and 18 into the annular cavity 19. From the annular cavity 19 through the nozzle apparatus 20
природный газ поступает на рабочее колесо 5 турбодетандера. Из рабочего колеса 5 он подается в кольцевую полость 9 и далее в выхлопной патрубок 11. Проходя через рабочие колеса 4 и 5, природный газ преобразует энергию давления в механическую энергию вращения ротора 3 электрогенератора 1. При этом температура природного газа снижается. Холодный газ при прохождении кольцевой полости 9 охлаждает электрогенератор 1 и подогревается сам. Штуцер 6 соединен с магистралью природного газа высокого давления. Газ через штуцер 6 и другой такой же штуцер подается для смазки газостатических опор 7 и 8. После прохождения газостатических опор 7 и 8 природный газ попадает во внутреннюю полость 21 электрогенератора 1, охлаждает электрогенератор и далее через отверстия 22 выходит в кольцевую полость 9 и в выхлопной патрубок 11.natural gas enters the impeller 5 of the turboexpander. From the impeller 5 it is fed into the annular cavity 9 and then into the exhaust pipe 11. Passing through the impellers 4 and 5, natural gas converts the pressure energy into mechanical energy of rotation of the rotor 3 of the generator 1. At the same time, the temperature of the natural gas decreases. Cold gas during the passage of the annular cavity 9 cools the generator 1 and is heated itself. The fitting 6 is connected to a high-pressure natural gas pipeline. Gas is supplied through a nozzle 6 and another similar nozzle to lubricate the gas-static supports 7 and 8. After passing the gas-static supports 7 and 8, natural gas enters the internal cavity 21 of the electric generator 1, cools the electric generator, and then passes through the openings 22 into the annular cavity 9 and into the exhaust nozzle 11.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135313/20U RU38802U1 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | TURBO-EXPANDER POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135313/20U RU38802U1 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | TURBO-EXPANDER POWER PLANT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU38802U1 true RU38802U1 (en) | 2004-07-10 |
Family
ID=48233132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003135313/20U RU38802U1 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | TURBO-EXPANDER POWER PLANT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU38802U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495257C2 (en) * | 2009-08-19 | 2013-10-10 | Мицубиси Хэви Индастриз Компрессор Корпорейшн | Machine assembly layout system |
| RU2525027C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-08-10 | Станислав Владимирович Баранцевич | Air-operated expander-generator plant |
| RU2564173C2 (en) * | 2013-12-23 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" | Turbo-expander generator unit and system for energy take-off of natural gas flow from gas pipeline |
| RU168607U1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-02-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Pneumatic electric power generator |
| RU187613U1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" | TURBO-EXPANDER ELECTRIC POWER PLANT |
-
2003
- 2003-12-10 RU RU2003135313/20U patent/RU38802U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495257C2 (en) * | 2009-08-19 | 2013-10-10 | Мицубиси Хэви Индастриз Компрессор Корпорейшн | Machine assembly layout system |
| US9127570B2 (en) | 2009-08-19 | 2015-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Machine unit layout system |
| RU2525027C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-08-10 | Станислав Владимирович Баранцевич | Air-operated expander-generator plant |
| RU2564173C2 (en) * | 2013-12-23 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" | Turbo-expander generator unit and system for energy take-off of natural gas flow from gas pipeline |
| RU168607U1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-02-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Pneumatic electric power generator |
| RU187613U1 (en) * | 2018-07-27 | 2019-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" | TURBO-EXPANDER ELECTRIC POWER PLANT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7948105B2 (en) | Turboalternator with hydrodynamic bearings | |
| US5473899A (en) | Turbomachinery for Modified Ericsson engines and other power/refrigeration applications | |
| RU2642714C2 (en) | Gas turbine with bilateral drive | |
| US7600382B2 (en) | Turbine engine with interstage heat transfer | |
| EP1637711A3 (en) | High thrust gas turbine engine with modified core system | |
| CN107882604B (en) | Pressure energy recovery equipment and pipeline pressure energy recovery system | |
| RU38802U1 (en) | TURBO-EXPANDER POWER PLANT | |
| CN202645736U (en) | APU core machine | |
| US9039349B2 (en) | Turbocompressor and system for a supercritical-fluid cycle | |
| EP0849434A3 (en) | Heat resisting steam turbine rotor | |
| FI4127436T3 (en) | INTEGRATED HERMETICALLY SEALED TURBO-VAPOWER GENERATOR WITH ELECTRICAL GENERATOR AT THE END OF A COMMON AXLE LINE | |
| CN112424477B (en) | Multistage turbine | |
| CN110382869B (en) | Turbine pump | |
| CN107476996B (en) | Generating set | |
| US3179328A (en) | Turbo-compressors | |
| CN116591974A (en) | Centrifugal air compressor | |
| JP2004340014A (en) | Turbine generator | |
| RU2323344C1 (en) | Turbogenerator | |
| CN220203971U (en) | High-capacity pressurized gas bearing turbine expander and air separation equipment | |
| CN219492344U (en) | Magnetic suspension integrated exhaust expansion unit | |
| RU38358U1 (en) | FREE TURBINE OF THE GAS PUMP UNIT DRIVE | |
| CN103075354A (en) | High-efficient water-cooling axial flow compressor | |
| CN220185394U (en) | Centrifugal air compressor | |
| RU2189450C1 (en) | Radial turbomachine | |
| SU891990A1 (en) | Compressor station energy technological plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20081211 |