Изобретение относится к добыче и перекачке природного газа.
Газоперекачивающий агрегат (рис. 1…3) содержит, установленные последователь-но газотурбинный двигатель (ГТД) 1, содержащий входное устройство 2, компрессор 3, камеру сгорания 4 и турбину 5, газодинамически связанную со свободной турбиной 6, выхлопное устройство 7. Свободная турбина 6 содержит сопловой аппарат 8 и рабочее коле-со 9.С рабочим колесом 9 свободной турбины 6 на валу нагрузки 10 через магнитную муфту 11 и вал компрессора 13 соединен газовый компрессор 13. К входу газового компрессора 13 подсоединена подводящая газовая магистраль 16, а к выходу – выходная газовая магистраль 17 с отсечным клапаном 18.

Газотурбинный двигатель 1 выполнен двухвальным с двумя валами, а именно с внутренним валом 19 и внешним валом 20, установленными на опорах 21 и с двумя каскадами компрессора 23 и 24 и с двумя каскадами турбины: каскадом турбины: турбиной высокого давления 25 и турбиной низкого давления 26. С одним из валов газотурбинного двигателя, например с внешним валом 20 через редуктор 27 и управляемую муфту 28 с валом отбора мощности 29 соединен стартер 30.

Газоперекачивающий агрегат оборудован системами пожаротушения инертным газом 31 и системой пожаротушения водой 32. Система пожаротушения инертным газом 31 содержит баллон 33, трубу 34, пусковой клапан 35 с приводом 3клапана 6 и форсунки инертного газа 37. Система пожаротушения водой 32, содержит бак 38, трубопровод 39, водяной насос 40 с приводом насоса 41 и форсунки воды 42.
Камера сгорания 4 работает на перекачиваемом газе. К камере сгорания 4 подсоединена топливная магистраль 43 с дожимным компрессором 44, имеющим привод 45, регулятором расхода 46 и отсечным клапаном 47. Другой конец топливной магистрали 43 соединен с выходной газовой магистралью 17. Агрегат содержит блок управления 48. Блок управления 48 соединен электрическими связями 49 с приводами 36 и 45, стартером 30, отсечными клапанами 18 и 47 и датчиками контроля 50 и пожаротушения 51. Магнитная муфта 11 содержит две полумуфты: ведущую полумуфту 52 и ведомую полумуфту 53 (фиг. 1). Агрегат содержит две независимые маслосистемы: маслосистему привода 54 с теплообменником 55 и маслобаком 56 и маслосистему нагнетателя 57 с теплообменником 578 и маслобаком 59.
Магнитная муфта 11 может быть выполнена в одном из двух вариантов:
— радиальной, (рис. 2),
— цилиндрической (рис. 3).

Радиальная магнитная муфта (рис. 2), содержащей ведущую и ведомую полумуфты 52 и 53 с постоянными магнитами 60 на их торцах. Между полумуфтами 52 и 53 имеется регламентированный осевой зазор 1. При сборке этот зазор регулируется осевым смешением газового компрессора 13.
Цилиндрическая магнитная муфта 11 (рис. 3) состоит из ведущей и ведомой полу-муфт 53 и 53, причем постоянные магниты 60 закреплены на их цилиндрических поверхностях 61 и 62 и между ними образован радиальный зазор 2. При сборке этот зазор регулируется при помощи средств смещения нагнетателя в горизонтальной плоскости 63 и средства смещения газового компрессора 13 в вертикальной плоскости 64 (фиг. 3), на-пример, винтовых пар. Газовый компрессор 13 закреплен на опорах 65 на раме 66. (фиг. 1 и 3).
Сборка агрегата.
Агрегат поставляется в виде модулей и собирается на раме 66.
При сборке радиальной магнитной муфты 11 (рис. 3) перемещая газовый компрессор 13 вдоль оси ОО устанавливают зазор 1, указанный в технической документации на магнитную муфту 11.
При сборке цилиндрической муфты 11 (рис. 3) ослабляют крепление опор 65 газового компрессора 13 и при помощи средств смещения 63 и 64 совмещают оси О1О1 и О2 О2. Для этого измеряют зазоры  не менее чем в четырех точках между полумуфтами в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях. Средствами смещения 63 и 64 добиваются получения одинакового зазора 2 по окружности магнитной муфты 11 (фиг. 3). После это-го опоры 65 жестко закрепляют. Это позволяет уменьшить физическое усилие при сборке и обеспечить высокую точность сборки магнитной муфты.
При работе запускают газотурбинный двигатель 1, для этого открывают запорный клапан 47 и включают привод 45. Природный газ отбирается из выходной магистрали 17 по топливной магистрали 43 через подпорный компрессор 44, где сжимается, регулятор расхода 45 и отсечной клапан 46 подается в камеру сгорания 4, где воспламеняется. Роторы газотурбинного двигателя 1 раскручиваются, продукты сгорания после турбины 5 по-падают в свободную турбину 6 и раскручивают ее рабочее колесо 9 с силовым валом 10. Вращение передается через магнитную муфту 11 на газовый компрессор 13, центробежная крыльчатка 14 которого повышает давление природного газа в выходной газовой магистрали 17. Применение магнитной муфты 11 позволило исключить передачу вибронагрузок с газотурбинного двигателя 1 на газовый компрессор 13 и кроме того, обеспечило дополнительно повышение ресурса и надежности, т. к. поломка магнитной муфты исключена, обеспечить модульность конструкции.
При выключении установки все операции выполняются в обратной последователь-ности.
При пожаре.
Возникновение пожара контролируется по датчикам пожаротушения 51, которых может быть сколь угодно много и они могут быть размещены внутри ГТД 1 или на его поверхности. Типы датчиков обнаружения пожара также могут быть разные.
По команде с блока управления 48, в первую очередь выключают подпорный компрессор 44 подаче команды на привод 45, потом закрывается отсечной клапан 47, одно-временно привод клапана 36 открывает пусковой клапан 35 и инертный газ из баллона 33 подается на поверхности и/или внутрь газотурбинного двигателя 1. При необходимости, если датчики пожаротушения 51 не показали, что пожар локализован, открывают посредством привода насоса 41 насос 40 и вода из бака 38 также подается на наружную поверхность двигателя 1.
Такой способ тушения пожара имеет ряд преимуществ:
— Локализация пожара внутри двигателя 1 происходит быстро и не приводит к раз-рушению материальной части, т.к. попадание воды на сильно нагретые детали ГТД 1 могло бы привести к их короблению и поломке.
— При локализации пожара инертным газом не происходит увлажнение кабелей систем управления двигателя 1 и приведение их в нерабочее состояние..
— Расход инертного газа и воды для тушения небольшой, т. к. ин расходуется целенаправленно в определенном объеме только на тушение агрегата. Системы пожаротушения бытовых помещений выполнены отдельно и не являются предметом изобретения.
— Нет вредного влияния применения средств пожаротушения на обслуживающий персонал, т. к. инертный газ и вода не обладают отравляющими свойствами, как, например, фреон.
Применение изобретения позволило:
1. Повысить надежность передачи мощности с газотурбинного двигателя на газовый компрессор за счет применения магнитной муфты.
2. Обеспечить безопасность работы с установкой за счет эффективной многоступенчатой системы пожаротушения.
3. Облегчить (ускорить) запуск привода газоперекачивающего агрегата.
4. Повысить надежность газоперекачивающего агрегата.
5. Улучшить экономичность газоперекачивающего агрегата.
6. Облегчить сборку за счет:
модульной конструкции газоперекачивающего агрегата его привода и газового компрессора,
— применения средств смещения газового компрессора в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, например, в виде винтовых пар.
7. Создать условия для транспортировки агрегата отдельными блоками.
8. Обеспечить надежную сборку и ремонтопригодность агрегата.

Автор статьи: Патентный поверенный РФ Болотин Николай Борисович