用于滑撬安装的压缩机上的变速冷却风扇的系统技术方案

一种用于滑撬安装的压缩机（22）上的变速冷却风扇（30）的系统。磁性变速联动器（38）安装至冷却风扇传动轴（28）。联动器机构经由驱动压缩机（22）的发动机（24）的曲柄轴上的传动轮（38）驱动。风扇（30）的速度取决于所冷却的流体的温度而变。

System of Variable Speed Cooling Fan on Compressor for Sliding Installation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于滑撬安装的压缩机上的变速冷却风扇的系统
本专利技术大体上涉及一种用于驱动翅扇式冷却器的系统和方法。更特别地，本专利技术涉及一种利用滑撬安装的压缩机上的内燃机驱动翅扇式冷却器中的变速风扇的系统和方法。
技术介绍
滑撬安装的压缩机通常在井场上使用以用于压缩天然气，以便可经由管线载运天然气。滑撬典型地具有内燃机，该内燃机由生产的天然气中的小部分供以燃料。这些滑撬典型地具有翅扇式热交换器，其用于冷却压缩级之间的天然气和发动机。翅扇式热交换器具有风扇，该风扇推动或拉动周围空气经过热交换器来从压缩气体和发动机冷却剂除去热量。风扇典型地经由带驱动，其在没有独立调节风扇速度的能力的情况下由发动机的曲柄轴直接完成。这将额外的负荷放在发动机上，导致来自发动机的额外热量和额外燃料消耗。这些滑撬组件必须在包括超过100ºF的温度的极端条件下操作。因此，热交换器和风扇速度必须设计成在此极端高的温度下操作。虽然滑撬必须能够在此极端温度下操作，但每年它在那个温度下典型地仅操作几天。甚至在温度超过100ºF的那些天，它仅那样做几小时。因此，这些滑撬以仅在一年中的最热天的下午的几小时需要的风扇速度惯例地操作一年365天、一天24小时。此超量的风扇速度导致一年的过程的异常额外的燃料消耗和费用。已进行了一些尝试以在压缩机滑撬上提供可调节的冷却风扇速度。这些限于使用流体静力学联动器（clutch，也称为传动器）机构。这些要求额外的传动装置和传动机构。此外，它们不容许冷却风扇以有效方式的直接传动。这些传动器的复杂性和花费导致工业中很少的安装。因此，所需要的是在用于井场上的气体压缩机滑撬上提供变速冷却风扇的简单且有效的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术通过向滑撬安装的压缩机提供简单且有效的变速冷却风扇来实现其目标。本专利技术使用安装至冷却风扇传动轴的磁性变速联动器。联动器机构经由发动机的驱动压缩机的曲柄轴上的传动轮驱动。风扇的速度通过磁性变速联动器的操作取决于所冷却的流体的温度而变。因此，本专利技术提供用于将风扇速度减小至最低必要水平的系统和方法。这减小燃料用量和操作费用。附图说明现在将更详细地描述本专利技术的优选实施例。本专利技术的其他特征、方面和优点将关于以下详细描述、所附权利要求和附图（其未按比例）变得更好理解，其中：图1是本专利技术示出设备的大体布局的示意性侧视图；图2是本专利技术示出气体和冷却液体的流动的示意图；以及图3是磁性变速联动器的截面图。具体实施方式现在转到附图，其中相似的参考符号指示各处相似或类似的部分，图1示出本专利技术的大体物理布局。安装在设备滑撬20上的有气体压缩机22、内燃机24和翅扇式冷却器26。压缩机22由内燃机24经由传动轴28驱动。翅扇式冷却器26上的风扇30由内燃机24经由传动带32提供动力。传动轮34连接至内燃机24的曲柄轴36。磁性变速联动器38连接至风扇30。传动带32将旋转功率从传动轮34传输至磁性变速联动器38且传输至风扇30。系统可包括惰轮40以从传动带32除去松弛且确保用于传动轮34和磁性变速联动器38之间的功率的有效传输的足够张力。图2是提供各种气流和冷却液体流的流动的示意图。在图2中示出的示例中，存在第一压缩级42和第二压缩级44以及第一冷却级46、第二冷却级48、第三冷却级50和第四冷却级52。应理解的是，本专利技术可包括额外的压缩级和它们对应的额外的冷却级。然而，为易于解释，使用两级压缩系统。来自井或其他源的天然气通过第一压缩级42的入口54进入系统18，天然气在第一压缩级42处被压缩。压缩的气体通过第一压缩级出口56离开，第一压缩级出口56与第一级冷却入口58流体连通。随着压缩的气体通过第一冷却级46，热量从压缩的气体除去。冷却的压缩气体通过出口60离开第一冷却级46，出口60与第二压缩级44的入口62流体连通。气体被压缩且经由出口64离开第二压缩级44，出口64与第二冷却级48的入口66流体连通。气体随着它通过第二冷却级48而冷却。气体经由出口68离开第二冷却级48且传递至管线或基于具体安装而变的进一步处理。必要时，冷凝分离罐和其他液体去除也可并入冷却级和压缩级之间的过程中。翅扇式冷却器26的第三冷却级50与内燃机24的冷却系统流体连通。因此，它冷却内燃机24的冷却流体。此示例中的第四冷却级52向内燃机24上的涡轮70的中间冷却器112提供冷却流体。涡轮70由离开内燃机24的排气72提供动力。这用于使助燃空气加压。助燃空气通过入口74进入涡轮70。助燃空气在涡轮70中加压且通过出口76离开，在该处，它在中间冷却器中冷却，然后进入内燃机24的进口82。压缩且冷却的助燃空气与燃料混合且用在内燃机24的操作中。冷却流体经由出口114离开中间冷却器112，出口114与翅扇式冷却器26的第四冷却级52的入口78流体连通。冷却流体被冷却且然后通过出口80离开第四冷却级52，出口80与中间冷却器112的入口116流体连通。本专利技术的许多应用使用涡轮增压发动机，因此示例包括涡轮70和用于冷却中间冷却器112的第四冷却级52。然而，本专利技术也可与一般的吸气式发动机一起使用，在这种情形下将不需要中间冷却器。在操作期间，风扇30吹送空气经过第一冷却级46、第二冷却级48、第三冷却级50和第四冷却级52。这有助于从压缩气体除去热量，压缩的助燃空气和冷却流体流过翅扇式热交换器26。温度传感器84,86,88和90位于各级的出口60,68,80和82处。在这些点处检测的温度被发送至控制器92。温度传感器84,86,88和90以及控制器92之间的连接可为硬连线或无线的。如果在这些位置中任一处的温度超过预设上限，风扇30的速度通过磁性变速联动器38的操作增大。风扇速度和空气流的此增大继而增加从流过热交换器26的另一侧的流体除去的热量的量。风扇速度可基于达到预定温度水平递增地（incrementally）逐步增大或减小。图3提供磁性变速联动器38的截面图。联动器38具有传动轮94，传动轮94接收来自传动带32的旋转功率。传动轮94和盘组件96围绕风扇传动轴100在一组轴承98上旋转。铁盘102固定地耦联至风扇传动轴100且与风扇传动轴100一起旋转。盘组件具有位于铁盘102的每一侧的成对磁性片104。磁性片104固定地耦联至传动轮94且与传动轮94一起旋转。在盘102和每个片104之间存在间隙106。盘102被吸引至片104的磁场。因此，随着片104与传动轮94一起旋转，盘102被吸引至相同的旋转。正是此磁场将传动轮94耦联至风扇传动轴100。在片104和盘102之间存在天然的滑移。此滑移可通过增大间隙106来增大，因此降低风扇速度。相反地，可通过减小间隙106且因此减小滑移来增大风扇速度。间隙106可通过一个或多个螺线管108的操作来调节。螺线管108可由控制器92操作。连杆机构110确保盘102的每一侧的间隙106保持相等。前述描述详述了本专利技术的某些优选实施例且描述了构想的最佳模式。然而，将了解的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可在构件的构造和结构的细节上进行变化。因此，本文提供的描述应认为是示例性的，而不是限制性的，且本专利技术的真正范围是由其每个元件给予权利的等同物的全部范围和以下权利要求限定的那样。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于滑撬安装的压缩机上的变速冷却风扇的系统，其特征在于，所述系统包括：设备滑撬；安装在所述设备滑撬上的内燃机；安装在所述设备滑撬上且由所述内燃机提供动力的压缩机；翅扇式冷却器，其安装在所述设备滑撬上且具有由所述内燃机经由变速磁性传动器提供动力的风扇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 US 15/074,2991.一种用于滑撬安装的压缩机上的变速冷却风扇的系统，其特征在于，所述系统包括：设备滑撬；安装在所述设备滑撬上的内燃机；安装在所述设备滑撬上且由所述内燃机提供动力的压缩机；翅扇式冷却器，其安装在所述设备滑撬上且具有由所述内燃机经由变速磁性传动器提供动力的风扇。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：安装在所述内燃机的曲柄轴上的第一轮；安装在所述变速磁性传动器上且与所述第一轮对准的第二轮；以及带，其使所述第一和第二轮互相连接且能够将旋转能量从所述第一轮传送至所述第二轮。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：具有至少第一冷却级和第二冷却级的所述翅扇式冷却器；以及具有用于气体的至少第一压缩级和第二压缩级的所述压缩机；其中，所述第一压缩级的输出与所述第一冷却级的输入流体连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R奇特，B明顿，C容格斯，
申请(专利权)人：阿法拉伐股份有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞典,SE