BRPI0708559A2 - cadeia de equipamento motorizado rotativo, conversor de torque de partida por compressor, método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia de equipamento motorizado rotativo, e, método para fabricar gnl - Google Patents

cadeia de equipamento motorizado rotativo, conversor de torque de partida por compressor, método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia de equipamento motorizado rotativo, e, método para fabricar gnl Download PDF

Info

Publication number
BRPI0708559A2
BRPI0708559A2 BRPI0708559-1A BRPI0708559A BRPI0708559A2 BR PI0708559 A2 BRPI0708559 A2 BR PI0708559A2 BR PI0708559 A BRPI0708559 A BR PI0708559A BR PI0708559 A2 BRPI0708559 A2 BR PI0708559A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
speed
cstc
gear
output shaft
gear train
Prior art date
Application number
BRPI0708559-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher G Holt
William L Martin
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxonmobil Upstream Res Co filed Critical Exxonmobil Upstream Res Co
Publication of BRPI0708559A2 publication Critical patent/BRPI0708559A2/pt

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0298—Safety aspects and control of the refrigerant compression system, e.g. anti-surge control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/022—Units comprising pumps and their driving means comprising a yielding coupling, e.g. hydraulic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0284—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0287—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings including an electrical motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2280/00—Control of the process or apparatus
    • F25J2280/10—Control for or during start-up and cooling down of the installation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19023—Plural power paths to and/or from gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

CADEIA DE EQUIPAMENTO MOTORIZADO ROTATIVO, CONVERSOR DE TORQUE DE PARTIDA POR COMPRESSOR, METODO PARA INICIAR PELO MENOS UM COMPRESSOR EM UMA CADEIA DE EQUIPAMENTO MOTORIZADO ROTATIVO, E, METODO PARA FABRICAR GNL. Um método e um aparelho de conversor de torque de partida por compressor para cadeias de equipamento motorizado rotativo inclui um conversor de torque de partida por compressor (CSTC) e engrenagem para fazer a velocidade de entrada e saída se conformar às exigências de velocidade e potência do pelo menos um compressor na extremidade da coluna. A coluna também inclui uma máquina motriz, uma turbina igualmente de motor ou de gás com um motor de partida. O CSTC é acionado por uma máquina motriz que foi engrenada a uma velocidade apropriada para transferência de potência eficiente, seguida por uma unidade de aumento de engrenagem para permitir a aumento de velocidade da saída do CSTC se conformar às exigências necessárias de um compressor de alta velocidade. A engrenagem pode ser de duas unidades separadas com seus próprios alojamentos, ou incorporada em um alojamento unitário com o CSTC. O CSTC pode ser um CSTC usado em partidas pressurizadas das colunas de carga de compressor alta para serviço de refrigeração de GNL.

Description

"CADEIA DE EQUIPAMENTO MOTORIZADO ROTATIVO,CONVERSOR DE TORQUE DE PARTIDA POR COMPRESSOR,MÉTODO PARA INICIAR PELO MENOS UM COMPRESSOR EM UMACADEIA DE EQUIPAMENTO MOTORIZADO ROTATIVO, E, MÉTODOPARA FABRICAR GNL"
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS CORRELATOS
Este pedido reivindica o benefício do pedido de patenteprovisória US 60/779.680, depositado em 6 de março de 2006.
Este pedido está relacionado ao pedido de patente provisóriaUS 60/753.717, intitulado Multi-Compressor String With Multiple VariableSpeed Fluid Drives, depositado em 23 de dezembro de 2005 por ChristopherG. Holtand e William L. Martin. O pedido de patente provisória US60/753.717 foi, subseqüentemente, depositado como pedido internacionalPCT/US2006/043287, em 8 de novembro de 2006.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Esta seção tem a intenção de introduzir vários aspectos datécnica, que podem ser associados aos exemplos de modos de realização dapresente invenção. Acredita-se que a sua leitura ajudará a prover umaestrutura para facilitar um melhor entendimento dos aspectos particulares dapresente invenção. Conseqüentemente, deve ser entendido que esta seçãodeveria ser lida sob essa luz, e não necessariamente como admissão da técnicaanterior.
A presente invenção diz respeito, de modo geral, a um métodopara iniciar equipamento rotativo de grande porte. Mais especificamente, eladiz respeito a um conversor de torque de partida por compressor para umacoluna de equipamento. A partida é exigida para iniciar um motor ou turbinade grande porte para acionar um compressor ou uma multiplicidade decompressores. A coluna de compressor pode ser útil na refrigeração de gásnatural liqüefeito (GNL) de larga escala.Combinações de equipamento rotativo de alta energia e altavelocidade (por exemplo, turbinas, motores elétricos e compressores), emcombinação em série (também conhecidas como "colunas"), geralmenteexigem partidas separadas para iniciar a operação, devido a numerosos fatorescomo: o grande momento de inércia, perdas parasíticas, torque dedesligamento, atrito do vento, carga de compressão, e outra resistênciaassociada ao equipamento rotativo. Uma coluna típica em uma instalaçãopode ter um acionamento de turbina ou motor a gás conectado a umcompressor, multiplicidade de compressores, gerador, ou qualquer outra cargabaseada em mecanismo rotativo. Um mecanismo de partida, como um motorde partida de baixa potência, também pode ser conectado à coluna. A Figura 1mostra um exemplo de uma típica coluna com uma carga de acionamento ecompressão mecânica de turbina a gás 3, incluindo um primeiro compressor 4e um segundo compressor 5, com um acionamento de freqüência variável(VFD) 1 com motor de partida (S/M) 2. O VFD 1 é um dispositivo elétricoque inverte a voltagem de entrada de linha de corrente alternada (CA) fixa emcorrente contínua (CC) e converte voltagem de CC em CA de saída definidapor usuário. O VFD 1 produz uma saída de freqüência variável selecionávelpor usuário, provendo, desse modo, velocidade variável para o S/M 2. Comoresultado, grandes cargas inerciais são iniciadas com corrente de influxocontrolado limitada, em oposição a partidas em linha em motores síncronoscom barras de amortecimento que podem puxar para cima para seis vezes(dependendo da carga) a corrente estimada de motor para operação detrabalho contínua.
A Figura 2 ilustra esquematicamente um típico motor departida em linha (S/M) 6 com uma embreagem hidráulica de velocidadevariável (HC) 7. O (S/M) em linha 6 com o HC 7 é um outro mecanismo parainiciar grandes cargas inerciais. O HC 7 opera como um VFD mecânico. OS/M em linha 6 é iniciado com o HC 7 desencaixado e, desse modo, semcarga. Uma vez que o S/M 6 esteja a velocidade total, o HC 7 é encaixado,provendo velocidade variável (velocidade zero a total) e o torque necessáriopara trazer a turbina a gás 3 e outra(s) carga(s) conectada(s) (por exemplo, umprimeiro e um segundo compressores 4, 5) para a velocidade total. Uma vezque a turbina a gás 3 alcance velocidade suficiente para produzir força, o HC7 é desencaixado e o S/M 6 é eletricamente removido do serviço.
A partida de uma coluna pode ser conseguida sob uma de duascondições. A primeira condição é uma partida despressurizada, e a segunda éuma partida pressurizada. Uma partida despressurizada se inicia a umapressão de repouso baixa dentro do(s) compressor(es). Para uma partidadespressurizada, o gás de trabalho é removido do(s) compressor(es). O gás detrabalho é substituído, o método para substituição sendo conhecido comocomposição de gás. A composição de gás pode exigir maquinaria deinstalação extra (válvulas, tubulação, transmissores, sinalizadores,regeneração de gás e controles associados) e é um empenho consumidor detempo. Devido à exigência de tempo demorado e custo de instalação extrapara compor gás em uma partida despressurizada, uma partida pressurizada éuma alternativa atraente. Uma partida pressurizada se inicia com uma pressãode repouso alta dentro do(s) compressor(es) comparada à partidadespressurizada. Uma partida pressurizada remove a maquinaria necessáriaassociada à composição de gás da partida despressurizada; entretanto, elaexige potência de partida adicional devido a um torque de partida mais altonecessário pelo gás no compressor, causando uma carga de compressorinterna mais alta.
Há geralmente dois tipos de turbinas, de eixo duplo e de eixounitário. Turbinas a gás de eixo duplo produzem compressão para o processode combustão com um compressor acionado por uma turbina de estágio debaixa contagem (por exemplo 2 ou 3) sobre um eixo unitário. A potênciatermodinâmica restante na forma de pressão, temperatura e fluxo de massa éroteada diretamente para dentro da turbina de potência coaxial sobre umsegundo eixo. Uma vantagem de uma turbina a gás de eixo duplo é acapacidade de produzir potência (torque) significativa através da variação develocidade da turbina. Entretanto, como as exigências de potência de colunade compressor aumentaram, a demanda por turbinas a gás de maior potênciatambém aumentou. Para satisfazer essas exigências de potência, os usuáriostêm adaptado a tecnologia de turbina a gás de eixo unitário tradicionalmenteusada na geração de potência para o serviço de acionamento mecânico.
Para motores ou turbinas muito grandes sob uma partidapressurizada, um motor de partida em linha, como mostrado na Figura 2, éinsuficiente. Conseqüentemente, acionamentos de freqüência variável (VFD)provêem a potência de partida. Entretanto, um VFD é um grande gasto decapital e pode contribuir com até 70% do custo em um pacote de motor/VFD.Uma alternativa mecânica para iniciar uma coluna de compressão é oacionamento de fluido de velocidade variável. Um acionamento de fluido develocidade variável é um dispositivo de entrada de velocidade constante esaída de velocidade variável que transmite potência (torque) a partir do eixode entrada para o eixo de saída via um acoplamento de fluido (hidráulico).Um nome mais comum para um acionamento de fluido de velocidade variávelé um conversor de torque de partida por compressor (CSTC). Um CSTCinclui geralmente uma característica de travamento de velocidade síncrona,que permite à extremidade de acionamento e à extremidade acionada doCSTC se encaixarem mecanicamente e capacita a rotação rígida entre amáquina motriz e a(s) carga(s) a velocidade sincronizada.
A Figura 3 ilustra um outro sistema conhecido compreendendouma máquina motriz 10 (por exemplo, turbina a gás ou motor elétrico) comum CSTC 12. O CSTC 12 elimina a necessidade de um VFD em uma colunaacionada por motor e elimina a necessidade de um motor e VFD departida/auxiliares e em uma coluna acionada por turbina a gás. Entretanto, umS/M 6 com um HC 7 ou VFD de motor de partida é exigido em qualquer umdos casos para iniciar a coluna. O pacote de partida de uma máquina motriz10 (por exemplo, turbina a gás ou motor) pode ser tanto um S/M 6 com HC 7quanto um motor de partida com VFD de motor de partida. O pacote departida pode, igualmente, ser usado de modo intercambiável com qualquertipo de motor de partida, como, por exemplo, uma turbina ou motor a gás. Apatente US 6.463.740, emitida em 15 de outubro de 2002 para Schmidt et al. éum exemplo de um CSTC em uma coluna. O CSTC de Schmidt é acoplado auma turbina a gás e um compressor, mas é incapaz de iniciar uma coluna de compressor acima de 50.000 cavalos-força (hp) (menos de 40 megawatts(MW)).
A potência para o desempenho de velocidade do CSTC élimitada. Determinadas aplicações exigem mais potência a uma dadavelocidade do que a tecnologia de CSTC pode suportar presentemente. Emuma partida despressurizada, onde as cargas em uma coluna de compressorsão reduzidas, um CSTC pode ser capaz de realizar uma partida; entretanto, atecnologia de CSTC sozinha é de potência limitada na partida de colunas decompressor de carga alta, como partidas pressurizadas em colunas decompressor de carga alta. A saída de potência de CSTC diminui à medida quesua velocidade aumenta. Dada a exigência de alta velocidade doscompressores de alta potência correntes, o CSTC não é capaz de saídas avelocidade e potência necessárias. A presente invenção busca mitigar estadesvantagem.
Outro material relacionado pode ser encontrado pelo menosnas patentes US 2.377.851; 3.043.162; 3.886.729; e 3.955.365; e na patenteGB 1.208.831.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um modo de realização de um aparelho da presenteinvenção, uma cadeia de equipamento motorizado rotativo é provida. Acadeia de equipamento motorizado rotativo compreendendo uma máquinamotriz tendo um eixo de saída; um trem de engrenagens de redução develocidade conectado à mencionada máquina motriz, o mencionado trem deengrenagens de redução de velocidade tendo um eixo de saída e um eixo deentrada, o mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade girando a uma velocidade mais baixa que o eixo de saída demáquina motriz; um conversor de torque de partida por compressor (CSTC)conectado ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade, onde o CSTC inclui um eixo de saída; um trem de engrenagens deaumento de velocidade conectado ao mencionado eixo de saída de CSTC etendo um eixo de saída de trem de engrenagens de aumento de velocidadegirando a uma velocidade mais alta que o mencionado eixo de saída deCSTC; e uma carga acionada conectada ao mencionado eixo de saída de tremde engrenagens de aumento de velocidade, onde a velocidade de rotação domencionado eixo de saída de CSTC pode ser aumentada por meio domencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade para satisfazer aexigência de velocidade operacional da mencionada carga acionada. Deacordo com um aspecto adicional da invenção, a máquina motriz pode ser ummotor. Alternativamente, a máquina motriz pode ser uma turbina. A turbinapode ser uma turbina de eixo unitário. A carga acionada pode ser umcompressor. O compressor pode ser pressurizado ou despressurizado napartida. O compressor pode ser um compressor de GNL. Um uso para essearranjo de CSTC e engrenagem é para uma coluna de compressão derefrigeração de gás natural liqüefeito (GNL) que pode exigir cerca de 80megawatts (MW) a cerca de 150 MW de potência, de cerca de 2.500revoluções por minuto (rpm) a cerca de 4.000 rpm.
Em um segundo modo de realização de um aparelho dapresente invenção, é provido um conversor de torque de partida porcompressor (CSTC) de engrenagem de extremidade dupla para o uso em umacoluna de máquinas rotativas. O CSTC de engrenagem de extremidade duplacompreende um CSTC; uma extremidade de entrada e uma extremidade desaída; um mecanismo de travamento para conectar mecanicamente aextremidade de entrada de CSTC à extremidade de saída de CSTC avelocidade síncrona (o que permite à extremidade de acionamento e àextremidade de acionado do CSTC encaixarem mecanicamente e capacita arotação rígida entre a máquina motriz e a(s) carga(s) a velocidadesincronizada) entre a extremidade de entrada e a extremidade de saída; umtrem de engrenagens de redução de velocidade na extremidade de entrada; eum trem de engrenagens de aumento de velocidade na extremidade de saída.Um alojamento pode circundar e encerrar o conjunto de CSTC deengrenagem de extremidade dupla inteiro, ou alojamentos separados podemser utilizados. O trem de engrenagens de aumento de velocidade e o trem deengrenagens de redução de velocidade podem ser, cada um deles, deconstrução em hélice única, ou podem ser, cada um deles, de construção emhélice dupla.
Em um terceiro modo de realização de um aparelho dapresente invenção, é provida uma cadeia de equipamento motorizado rotativopara o uso no serviço de refrigeração de processo (por exemplo, comprimirgás natural para formar gás natural liqüefeito (GNL)) incluindo um conversorde torque de partida por compressor (CSTC). A cadeia de equipamentomotorizado rotativo compreendendo uma turbina a gás de eixo unitário tendoum eixo de entrada e um eixo de saída; pelo menos um compressor derefrigeração de processo com um eixo de entrada e uma exigência develocidade nominal; um motor de partida conectado operacionalmente aomencionado eixo de entrada de turbina; e um conjunto de CSTC eengrenagem para dispensar potência a partir da mencionada turbina a gás deeixo unitário para o mencionado pelo menos um compressor de refrigeraçãode processo. O conjunto de CSTC e engrenagem compreendendo um CSTCtendo um eixo de entrada de velocidade constante para uma bomba hidráulica;a mencionada bomba hidráulica suprindo fluido hidráulico para uma turbinaatravés de pás guias ajustáveis; a mencionada turbina hidráulica sendoconectada a um eixo de saída de CSTC, de modo que a velocidade do eixo desaída aumente de zero a velocidade total ajustando-se as mencionadas pásguias; o mencionado CSTC compreendendo adicionalmente um mecanismode travamento para conectar mecanicamente o mencionado eixo de entrada deCSTC a velocidade síncrona. O aparelho inclui adicionalmente um trem deengrenagens de redução de velocidade incluindo um eixo de entrada de tremde engrenagens de redução de velocidade conectado a uma engrenagem dealta velocidade, a mencionada engrenagem de alta velocidade engrenadamecanicamente a uma engrenagem de baixa velocidade portada por um eixode saída de trem de engrenagens de redução de velocidade, onde omencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução de velocidade éconectado ao mencionado eixo de saída de CSTC; e um trem de engrenagensde aumento de velocidade incluindo um eixo de entrada de trem deengrenagens de aumento de velocidade, onde o eixo de entrada de trem deengrenagens de aumento de velocidade é conectado ao mencionado eixo desaída de CSTC, uma engrenagem de baixa velocidade conectada ao mencionado eixo de entrada de trem de engrenagens de aumento develocidade, e uma engrenagem de alta velocidade engrenada mecanicamente àmencionada engrenagem de baixa velocidade, onde a mencionadaengrenagem de alta velocidade é conectada a um eixo de saída de trem deengrenagens de aumento de velocidade que é conectado ao mencionado eixode entrada de compressor de refrigeração de processo.
Em um quarto modo de realização da presente invenção, éprovido um método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia deequipamento motorizado rotativo. O método compreendendo prover umacadeia de equipamento motorizado rotativo incluindo uma máquina motriz;conectar um trem de engrenagens de redução de velocidade à mencionadamáquina motriz; conectar um conversor de torque de partida por compressor(CSTC) ao mencionado trem de engrenagens de redução de velocidade;conectar um trem de engrenagens de aumento de velocidade ao mencionadoCSTC; conectar pelo menos um compressor ao mencionado trem deengrenagens de aumento de velocidade; iniciar a mencionada máquina motrizpara produzir potência a uma primeira velocidade de saída; reduzir amencionada primeira velocidade para uma segunda velocidade mais baixa doque a primeira velocidade por meio do mencionado trem de engrenagens deredução de velocidade; transmitir força crescentemente através domencionado CSTC a velocidades de saída de zero à mencionada segundavelocidade mais baixa do que a primeira velocidade; aumentar a mencionadasegunda velocidade para uma terceira velocidade mais alta do que amencionada segunda velocidade por meio do mencionado trem deengrenagens de aumento de velocidade; e acionar o mencionado compressor àmencionada terceira velocidade. A partida pressurizada inicia, de preferência,a potência de partida mínima e transita para a potência total quando o trem deengrenagens de aumento de velocidade alcança a mencionada terceiravelocidade.
Em um quinto modo de realização da presente invenção, éprovido um método para fabricar GNL usando uma cadeia de equipamentomotorizado rotativo. A cadeia de equipamento motorizado rotativocompreende uma máquina motriz tendo um eixo de saída; um trem deengrenagens de redução de velocidade conectado à mencionada máquinamotriz, o mencionado trem de engrenagens de redução de velocidade tendoum eixo de saída e um eixo de entrada, o mencionado eixo de saída de tremde engrenagens de redução de velocidade girando a uma velocidade maisbaixa que o mencionado eixo de saída de máquina motriz; um conversor detorque de partida por compressor (CSTC) conectado ao mencionado eixo desaída de trem de engrenagens de redução de velocidade, onde o CSTC incluium eixo de saída e um mecanismo de travamento para conectarmecanicamente o eixo de entrada de conversor de torque de partida porcompressor ao eixo de saída de conversor de torque de partida por compressora velocidade síncrona; um trem de engrenagens de aumento de velocidadeconectado ao mencionado eixo de saída de CSTC e tendo um eixo de saída detrem de engrenagens de aumento de velocidade girando a uma velocidademais alta que o mencionado eixo de saída de CSTC; e uma carga acionadaconectada ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de aumentode velocidade, onde a velocidade de rotação do mencionado eixo de saída deCSTC pode ser aumentada por meio do mencionado trem de engrenagens deaumento de velocidade para satisfazer a exigência de velocidade operacionalda mencionada carga acionada. A máquina motriz pode ser uma turbina oumotor de eixo unitário.
Em um sexto modo de realização da presente invenção, éprovido um método para fabricar GNL utilizando um conversor de torque departida por compressor (CSTC) de engrenagem de extremidade dupla em umacadeia de máquinas rotativas. O CSTC de engrenagem de extremidade duplacompreende um conversor de torque de partida por compressor (CSTC); umaextremidade de entrada e uma extremidade de saída; um mecanismo detravamento para conectar mecanicamente a extremidade de entrada de CSTCà extremidade de saída de CSTC a velocidade síncrona entre a extremidade deentrada e a extremidade de saída; um trem de engrenagens de redução develocidade na extremidade de entrada; e um trem de engrenagens de aumentode velocidade na extremidade de saída.
Em um sétimo modo de realização da presente invenção, éprovido um método para fabricar GNL. O método compreende prover gásnatural e prover uma cadeia de equipamento motorizado rotativo. A cadeia deequipamento motorizado rotativo compreendendo uma máquina motriz tendoum eixo de saída, um trem de engrenagens de redução de velocidadeconectado à mencionada máquina motriz, o mencionado trem de engrenagensde redução de velocidade tendo um eixo de saída e um eixo de entrada, omencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução de velocidadegirando a uma velocidade mais baixa que o mencionado eixo de saída demáquina motriz; um conversor de torque de partida por compressor (CSTC)conectado ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade, onde o CSTC inclui um eixo de saída; um trem de engrenagens deaumento de velocidade conectado ao mencionado eixo de saída de CSTC etendo um eixo de saída de trem de engrenagens de aumento de velocidadegirando a uma velocidade mais alta que o mencionado eixo de saída deCSTC; e um compressor conectado ao mencionado eixo de saída de trem deengrenagens de aumento de velocidade, onde a velocidade de rotação domencionado eixo de saída de CSTC pode ser aumentada por meio domencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade para satisfazer aexigência de velocidade operacional do mencionado compressor. O métodocompreende adicionalmente fornecer um refrigerante para o mencionadocompressor; comprimir o mencionado refrigerante no mencionadocompressor, formando, desse modo, um refrigerante comprimido; expandir omencionado refrigerante comprimido para formar um refrigerante resfriado;resfriar o mencionado gás natural por meio de troca de calor indireta com omencionado refrigerante resfriado; e recuperar GNL.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
Como uma questão preliminar, deve ser notado que osdesenhos apresentados abaixo não são mostrados em escala e que o tamanho eespessura dos vários elementos foram escolhidos para facilitar um melhorentendimento dos desenhos. O texto anterior e outras vantagens da presenteinvenção podem se tornar visíveis sob a revisão da descrição detalhada edesenhos a seguir dos exemplos não limitadores dos modos de realização, nosquais:
a Figura 1 é uma vista esquemática de uma coluna deequipamentos usando um acionamento de freqüência variável;
a Figura 2 é uma vista esquemática de uma outra coluna deequipamentos usando uma embreagem hidráulica de velocidade variável e ummotor de partida;
a Figura 3 é uma vista esquemática da coluna de equipamentosda Figura 2 usando um CSTC entre a turbina e pelo menos um compressor;
a Figura 4 é uma vista esquemática de um exemplo de modode realização do conversor de torque de partida por compressor deengrenagem de extremidade dupla da presente invenção em uma cadeia deequipamentos rotativos;
a Figura 5 é um diagrama, parcialmente em seção, mostrandoos componentes individuais da engrenagem e CSTC do exemplo de modo derealização da Figura 4;
a Figura 6 é um diagrama, parcialmente em seção, mostrando aengrenagem e o CSTC do exemplo de modo de realização da Figura 4;
a Figura 7 é uma vista esquemática de um outro exemplo demodo de realização do conversor de torque de partida por compressor deengrenagem de extremidade dupla da presente invenção em uma coluna deequipamentos rotativos; e
a Figura 8 é um diagrama, parcialmente em seção, da unidadede engrenagem e CSTC do exemplo de modo de realização da Figura 7.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO
Na seção de descrição detalhada a seguir, os modos derealização específicos da presente invenção são descritos em conexão commodos de realização preferidos. Entretanto, na medida em que a descrição aseguir é específica para um modo de realização particular ou um usoparticular da presente invenção, ela é pretendida para ser um exemplo deobjetivos somente e simplesmente provê uma descrição dos exemplos demodos de realização. Conseqüentemente, a invenção não está limitada aosmodos de realização específicos descritos abaixo, mas, em vez disso, elainclui todas alternativas, modificações e equivalentes recaindo dentro doverdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.
Alguns modos de realização da presente invenção referem-se auma técnica mecânica para iniciar uma coluna. A partida de uma coluna podeser conseguida por meio de uma de duas condições primárias. A primeiracondição é a partida despressurizada, e a segunda é a partida pressurizada.Uma partida pressurizada (por exemplo, a pressão de repouso) remove amaquinaria necessária associada à partida despressurizada. Entretanto, elaexige potência de partida adicional devido ao torque de partida mais alto. Pelomenos um aspecto da presente invenção contempla prover uma tecnologiaalternativa para iniciar cargas de compressão das máquinas motrizes. Em pelomenos um modo de realização preferido, a presente invenção contempla aaplicação integrada de pelo menos um CSTC acoplado a pelo menos umacaixa de engrenagem de redução de velocidade em um eixo de acionamentode entrada do CSTC e em pelo menos uma caixa de engrenagem de aumentode velocidade em um eixo de acionamento de saída do CSTC como umpacote de partida para pelo menos compressor. Os aparelhos, sistemasmétodos da presente invenção podem, vantajosamente, ser utilizados emcombinação com uma partida pressurizada para grandes compressores de gásnatural liqüefeito (GNL).
Para partidas despressurizadas, o arrasto aerodinâmico dentrodos compressores é relativamente baixo, e o torque de partida éprimariamente dependente da inércia de coluna total com efeitos secundáriosa partir das perdas externas. As perdas externas (T(có)ext) são definidas comosendo todo torque de arrasto externo para o arrasto interno de compressor (ouseja, arrasto aerodinâmico de mancais, vedações, pás de turbina). Para fins decomparação, todo arrasto aerodinâmico interno devido ao compressor seráconsiderado insignificante para partidas despressurizadas. O arrastoaerodinâmico é diretamente proporcional à velocidade rotacional elevada auma potência (T~ ωη), onde ω é a velocidade rotacional de coluna e 2 < η < 3.
A equação 1 mostra a relação de torque, aceleração e perdas externas parauma partida despressurizada.
T = Ja + T(Co)ext (1)
Té o torque de coluna, Jé a inércia de rotação de coluna, e a éa aceleração rotacional. A medida que a aceleração rotacional aumenta, otorque e a potência de motor de partida também deve aumentar; entretanto, otempo para se conseguir a velocidade total diminui. Portanto, o tempo para seconseguir velocidade total é uma função de aceleração, e a aceleração é umafunção da potência de motor de partida. Entretanto, o motor de partida deveser dimensionado para superar as perdas externas tanto à velocidade totalquanto à mínima.
A equação 2 mostra a relação de arrasto aerodinâmico detorque, aceleração, velocidade, perdas externas e compressor para uma partidapressurizada onde T(CO)comp é o torque de arrasto aerodinâmico do(s)compressor(es). Em comparação com a equação 1, a equação 2 mostraclaramente exigências de torque mais altas para uma partida pressurizada como termo adicional.
T = Ja + Τ(ω)βχί + T(M)comp (2)
Em todos os casos, é exigida maquinaria de partidadimensionada de modo apropriado para realizar as partidas das colunas. Doistipos de máquinas motrizes são comumente usados para a partida; turbinas emotores. As turbinas podem ser usadas como no caso descrito pela Figura 1.Os motores são comumente usados para iniciar turbinas, visto que as turbinas(eixo unitário) têm uma variação de velocidade pequena para produzir forçasignificativa (ou seja, 92 -103% da velocidade total).A potência exigida para iniciar e fazer funcionar umcompressor é determinada pela relação do fluxo para a pressão diferencial.Um compressor será iniciado à potência de partida mais baixa, que serágeralmente uma pressão diferencial baixa e fluxo alto. A medida que ocompressor chega a uma operação de estado estável, a pressão diferencialaumentará, o fluxo diminuirá geralmente e a potência aumentará até que osparâmetros operacionais nominais tenham sido conseguidos.
Voltando agora aos desenhos, a Figura 4 mostraesquematicamente uma coluna de potência incluindo uma máquina motriz(turbina a gás ou motor) 10 utilizada para acionar pelo menos um compressor12. Embora sejam mostrados dois compressores, qualquer número decompressores pode ser utilizado com a presente invenção. Um motor departida 14 conectado por meio de uma embreagem hidráulica 15 à máquinamotriz. A saída da máquina motriz pode ser conectada à entrada de um CSTC16 por meio de um redutor de engrenagem 18. A saída do CSTC pode serconectada aos compressores 12 por meio de uma unidade de aumento deengrenagem 20. Usando esse arranjo, o eixo de saída de máquina motrizgirando a alta velocidade pode ser conectado ao redutor de velocidade ouengrenagem de diminuição 18 para transmitir torque e velocidade. Aengrenagem transmite a potência a uma velocidade mais baixa em sua saídapara o CSTC 16. A essa velocidade de entrada reduzida, o CSTC transmite apotência com velocidade variável, de velocidade zero a velocidade de saídareduzida total. A saída do CSTC é, então, aumentada na velocidade pelaunidade de aumento de engrenagem 20 para casar com a entrada develocidade necessária para os compressores 12.
O CSTC 16 é um conversor de torque de partida porcompressor tendo um eixo de entrada e um eixo de saída capazes de transmitirforça a partir de zero para uma velocidade de travamento na qual os eixos deentrada e saída têm a mesma velocidade. Um CSTC geralmente inclui ummecanismo de travamento para conectar mecanicamente o eixo de entrada deconversor de torque de partida por compressor ao eixo de saída de conversorde torque de partida por compressor a velocidade síncrona, o que permite àextremidade de acionamento e à extremidade de acionamento do CSTCencaixarem mecanicamente e capacita a rotação rígida entre a máquina motrize a(s) carga(s) a velocidade sincronizada. Alguns detalhes adicionais de umCSTC são revelados na patente US 6.463.740 de Schmidt et al., emitida em15 de outubro de 2002, cujas porções tratando do CSTC são incorporadasaqui pela referência. O CSTC de Schmidt é acoplado entre uma turbina a gáse um compressor, mas é incapaz de iniciar uma coluna de compressor de maisde 50.000 cavalos-força (hp) (menos de 40 megawatts (MW)).
A ilustração esquemática na Figura 5 mostra um exemplo deconexão em série do redutor de engrenagem 18 seguido pelo CSTC 16, cujasaída é transmitida ao aumentador de engrenagem 20. Notar que nessearranjo, cada um dos componentes inclui um alojamento separado.
Um modo de realização preferido do redutor de engrenagem18 pode ser visto na Figura 6. O eixo de entrada de engrenagem 23 éconectado diretamente a uma máquina motriz com velocidade rotacional deeixo CO1 através do flange de acoplamento 26. A engrenagem de altavelocidade 22 (engrenagem de pinhão) é integral com o eixo de entrada deengrenagem 23 e é de construção em hélice dupla. O eixo de entrada deengrenagem 23 é suportado por dois mancais de película de fluido 21. O eixode saída de engrenagem 24 é conectado diretamente à carga de saída (eixo desaída de CSTC 42) com a velocidade rotacional de eixo CO2 através do flangede acoplamento 28. A engrenagem de baixa velocidade 25 é integral com oeixo de saída de engrenagem 24 e também é de construção em hélice dupla. Oeixo de saída é suportado por dois mancais de película de fluido radiais 27. Aunidade inteira é encerrada em um invólucro ou alojamento de engrenagem29.É mostrado um exemplo de modo de realização daengrenagem de aumento de velocidade 20, na Figura 6, que inclui um eixo deentrada de engrenagem 35 diretamente conectado ao eixo de saída de CSTC43, com velocidade rotacional de eixo CO3 através do flange de acoplamento37. A engrenagem de baixa velocidade 34 é integral com o eixo de entrada deengrenagem 35 e pode ser de construção em hélice dupla. O eixo de entradade engrenagem 35 pode ser suportado por dois mancais de película de fluido30. O eixo de saída de engrenagem 36 é diretamente conectado à carga desaída (um compressor ou compressores) com a velocidade rotacional de eixo0)4 através do flange de acoplamento 31. A engrenagem de alta velocidade(engrenagem de pinhão) 33 é integral com o eixo de saída de engrenagem 36e também pode ser de construção em hélice dupla. O eixo de saída ésuportado por dois mancais de película de fluido radiais 30. O alojamento 32encerra a unidade de aumento de engrenagem.
Alguns exemplos de elementos do conversor de torque departida por compressor (CSTC) 16 da presente invenção também sãomostrados na Figura 6. O conversor de torque de partida por compressorcompreende uma bomba 40 e uma turbina 41. O fluido de trabalho doconversor de torque de partida por compressor é, de preferência, óleolubrificante não-compressível (por exemplo, ISO VG 32 ou 46), mas pode serum fluido não-compressível. A bomba 40, de preferência, é rigidamenteconectada ao eixo de entrada de CSTC 42. O eixo de entrada de CSTC 42pode ser suportado por pelo menos um mancai de película de fluido radial 44(por exemplo, do tipo de almofada de inclinação) e um mancai de empuxo depelícula de fluido 46 (por exemplo, do tipo de almofada de inclinação). Oeixo de entrada de CSTC 42 pode incluir adicionalmente uma conexão deacoplamento de tipo montador de flange para o flange de saída de redutor deengrenagem 28. A turbina hidráulica 41 é rigidamente conectada ao eixo desaída de CSTC 43 e é suportada por pelo menos um mancai de película defluido radial 48 (por exemplo, do tipo de almofada de inclinação) e ummancai de empuxo de película de fluido 50 (por exemplo, do tipo de almofadade inclinação). O eixo de saída de CSTC 43 pode incluir adicionalmente umaconexão de acoplamento de tipo montador de flange para se conectardiretamente ao flange de entrada de unidade de aumento de engrenagem 37. Ofluido de trabalho pode ser reciclado no conversor de torque de partida porcompressor através de um trocador de calor externo (não mostrado). Pás guiasde entrada ajustáveis 52 direcionam o fluxo do fluido de trabalho para dentroda bomba 40.
Pelo menos um exemplo de modo de realização do conversorde torque de partida por compressor (CSTC) 16 da presente invenção incluium dispositivo de travamento compreendendo três engrenagens de anel 54,61, 62, uma placa de pressão 56 e cilindro de pressão 57, haste de impulso 58,e mola restauradora 60. As três engrenagens de anel 54, 61, 62 incluem umaengrenagem de anel externa 54 tendo dentes sobre o diâmetro interno, que, depreferência, é rigidamente conectada ao eixo de saída de CSTC 43, umaengrenagem de anel deslizante intermediária 61 com dentes sobre osdiâmetros tanto interno quanto externo, que, de preferência, é rigidamenteconectada à ao conjunto de placa de pressão ajustável 56 e haste de impulso58, e uma engrenagem de anel interna 62 com dentes sobre o diâmetrointerno, de preferência, rigidamente conectada ao eixo de entrada de CSTC42. A mola restauradora 60, de preferência, conecta a extremidade da haste deimpulso 58 ao eixo de saída de CSTC 43. A mola restauradora 60 pode proveruma força de restauração ou desencaixe constante ao conjunto de placa depressão 56 — haste de impulso 58 de engrenagem deslizante intermediáriamóvel. O fluido de trabalho (por exemplo, o óleo lubrificante) é bombeadopara dentro do cilindro de pressão 57 para prover uma força de movimentaçãoou encaixe para atuar a engrenagem de anel intermediária 61 para a posiçãoentre a engrenagem de anel externa 54 e a engrenagem de anel interna 62.Alguns modos de realização da presente invenção incluemvários métodos de operação. Um exemplo de método compreende pressurizaro conversor de torque de partida por compressor (CSTC) 16 usando um fluidode trabalho e fechando as pás guias de entrada ajustáveis 52 para impedir acirculação de fluido de trabalho através da bomba 40 e turbina hidráulica 41.Uma pressão mínima pré-determinada é utilizada para impedir a cavitação defluido de trabalho na bomba 40. O eixo de entrada de CSTC 42 é aumentadopara a velocidade total do eixo de saída de redução de engrenagem 24. Com oeixo de entrada de CSTC 42 a velocidade total, as pás guias de entradaajustáveis 52 são lentamente abertas para permitir ao fluido de trabalhocircular no CSTC 16. Aumentar a abertura das pás guias ajustáveis 52 provê oaumento de fluxo de potência a partir da bomba 40 para a turbina hidráulica41, aumentando, desse modo, o torque sobre o eixo de saída de CSTC 43 atéque as pás guias de entrada ajustáveis 52 estejam na posição totalmenteaberta, onde a potência (torque) máxima é transmitida ao eixo de saída deCSTC 43. A medida que a potência é aumentada no CSTC 16, o eixo de saídade CSTC 43 aumenta a velocidade zero à velocidade total do eixo de entradade CSTC 42. As pás guias de entrada ajustáveis 52 são projetadas paracapacitar o eixo de saída de CSTC 43 a acelerar para uma velocidadeligeiramente mais alta do que a velocidade de eixo de entrada de CSTC 42.Com a velocidade de eixo de saída de CSTC 43 (03) mais alta do que avelocidade de eixo de entrada de CSTC 42 (co2), e dentro de um diferencial develocidade limitado primeiro projeto (velocidade de sincronização), odispositivo de travamento pode ser encaixado.
Em alguns modos de realização da presente invenção, odispositivo de travamento pode ser encaixado bombeando-se fluido detrabalho, de preferência, óleo lubrificante, para dentro do cilindro de pressão57 do dispositivo de travamento. O fluido de trabalho pode ser suprido apressões de sistema de despacho de fluido de trabalho conhecidas por aquelesexperientes na técnica (0,2 ~ 0,3MPa). A rotação do dispositivo detravamento provê uma força de corpo centrífuga sobre o fluido de trabalho nocilindro de pressão 57 que reage com a placa de pressão 56 como um aumentona pressão estática de fluido de trabalho (mais alta do que a pressão dedespacho de sistema de óleo lubrificante). A pressão de fluido de trabalhoprovê uma força contra-atuante contra a mola restauradora 60 que faz oconjunto de engrenagem de anel intermediária 61 - placa de pressão 56 -haste de impulso 58 encaixar com a engrenagem de anel interna 62 do eixo deentrada de CSTC 42. Uma vez que o dispositivo de travamento estejaencaixado a rotação rígida entre o eixo de entrada de CSTC 42 e o eixo desaída de CSTC 43 seja conseguida, o fluido de trabalho no CSTC, depreferência, é drenado para minimizar as perdas de CSTC durante a operaçãocontínua a velocidade total.
Um exemplo alternativo de modo de realização do conversorde torque de partida por compressor (CSTC) da presente invenção é mostradona Figura 7. Esse exemplo alternativo de modo de realização compreende umredutor de engrenagem 18 e um aumentador de engrenagem 20 em umalojamento comum 64 com o CSTC 16. A integração dessas unidades éilustrada separadamente na Figura 8, onde o alojamento comum 64 encerra aengrenagem redutora de velocidade 18, o CSTC 16 e a unidade de aumento deengrenagem 20. Integrar os componentes como uma unidade única simplificao projeto eliminando e combinando diversos dos componentes. O eixo desaída da engrenagem de redução de velocidade pode ser integral e unitáriocom o eixo de entrada 66 do CSTC. O mancai radial de extremidade deacoplamento de eixo de saída de engrenagem de redução de velocidade e osmancais radiais de acoplamento e fluido de eixo de entrada de CSTC podemser eliminados. O eixo de entrada 68 da engrenagem de aumento develocidade pode ser integral e unitário com o eixo de saída do CSTC. Oacoplamento de eixo de entrada de engrenagem de aumento de velocidade, eseus mancais radiais de extremidade, bem como o acoplamento de eixo desaída de CSTC e os mancais radiais de extremidade também podem sereliminados.
O tipo de engrenagem usado nos vários modos de realizaçãoda presente invenção depende dos vários parâmetros de projeto. Os dentes deengrenagem, como ilustrado esquematicamente nas Figuras 6 e 7, são, depreferência, de hélice dupla. Entretanto, um trem de engrenagens de héliceunitária também pode ser usado, como mostrado na Figura 5.
Embora a presente invenção da invenção possa ser suscetível avárias modificações e formas alternativas, os exemplos de modos derealização examinados acima foram mostrados somente a título de exemplo.Entretanto, deve ser entendido, novamente, que a invenção não é pretendidapara ser limitada aos modos de realização particulares revelados aqui. Naverdade, a presente invenção da invenção inclui todas as alternativas,modificações e equivalentes recaindo dentro do verdadeiro espírito e escopoda invenção como definida pelas reivindicações anexas a seguir.

Claims (69)

1. Cadeia de equipamento motorizado rotativo, caracterizadapelo fato de compreender:uma máquina motriz tendo um eixo de saída;um trem de engrenagens de redução de velocidade conectado àmencionada máquina motriz, o mencionado trem de engrenagens de reduçãode velocidade tendo um eixo de saída e um eixo de entrada, o mencionadoeixo de saída de trem de engrenagens de redução de velocidade girando a umavelocidade mais baixa do que o mencionado eixo de saída de máquina motriz;um conversor de torque de partida por compressor (CSTC)conectado ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade através de um eixo de entrada de CSTC, onde o CSTC inclui umeixo de saída;um trem de engrenagens de aumento de velocidade conectadoao mencionado eixo de saída de CSTC e tendo um eixo de saída de trem deengrenagens de aumento de velocidade girando a uma velocidade mais alta doque o mencionado eixo de saída de CSTC; euma carga acionada conectada ao mencionado eixo de saída detrem de engrenagens de aumento de velocidade, onde a velocidade de rotaçãodo mencionado eixo de saída de CSTC pode ser aumentada por meio domencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade para satisfazer aexigência de velocidade operacional da mencionada carga acionada.
2. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que a mencionada máquina motriz é um motor.
3. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que a mencionada máquina motriz é uma turbina.
4. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que a mencionada turbina é uma turbina de eixo unitário.
5. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que a mencionada carga acionada é um compressor.
6. Cadeia de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelofato de que a mencionada cadeia é configurada para operar o compressor emuma partida pressurizada.
7. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de incluir adicionalmente um motor de partida conectado através de umaembreagem hidráulica à mencionada turbina.
8. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de compreender adicionalmente um mecanismo de travamento paraconectar mecanicamente o mencionado eixo de entrada de CSTC aomencionado eixo de saída de CSTC em velocidade síncrona.
9. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato de que o mencionado CSTC tem um eixo de entrada de velocidadeconstante para uma bomba hidráulica, a mencionada bomba supre fluidohidráulico a uma turbina hidráulica através de pás guias ajustáveis, e amencionada turbina é conectada a um eixo de saída de CSTC de modo que avelocidade do eixo de saída varie de zero a velocidade total ajustando-se asmencionadas pás guias.
10. CSTC de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que um alojamento unitário encerra o mencionado CSTC, amencionada engrenagem de redução de velocidade, e a mencionadaengrenagem de aumento de velocidade.
11. CSTC de acordo com de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o primeiro alojamento encerra o mencionadoCSTC, um segundo alojamento encerra a mencionada engrenagem de reduçãode velocidade e um terceiro alojamento encerra a mencionada engrenagem deaumento de velocidade.
12. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato do mencionado trem de engrenagens de redução de velocidade incluir:um eixo de entrada acionado pela mencionada máquina motrize conectado a uma engrenagem de alta velocidade, a mencionada engrenagemde alta velocidade conectada a uma engrenagem de baixa velocidade portadapor um eixo de saída de trem de engrenagens de redução de velocidade, eonde o mencionado eixo de saída de trem de engrenagens deredução de velocidade aciona o mencionado CSTC.
13. Cadeia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelofato do mencionado trem de engrenagens de aumento de velocidadecompreender:uma engrenagem de baixa velocidade conectada aomencionado eixo de saída de CSTC e uma engrenagem de alta velocidadeacionada pela mencionada engrenagem de baixa velocidade;a mencionada engrenagem de alta velocidade sendo conectadaa um eixo de saída para acionar a mencionada carga acionada.
14. Conversor de torque de partida por compressor (CSTC) deengrenagem de extremidade dupla para uso em uma cadeia de máquinasrotativas, caracterizado pelo fato do CSTC de engrenagem de extremidadedupla compreender:um conversor de torque de partida por compressor (CSTC);uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída;um mecanismo de travamento para conectar mecanicamente aextremidade de entrada de CSTC à extremidade de saída de CSTC avelocidade síncrona entre a extremidade de saída e a extremidade de entrada;um trem de engrenagens de redução de velocidade naextremidade de entrada; eum trem de engrenagens de aumento de velocidade naextremidade de saída.
15. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado CSTCtem um eixo de entrada de velocidade constante para uma bomba hidráulica, amencionada bomba supre fluido hidráulico a uma turbina hidráulica atravésde pás guias ajustáveis e a mencionada turbina hidráulica é conectada a umeixo de saída de CSTC, onde a velocidade do eixo de saída de CSTC varia dezero a velocidade total ajustando-se as mencionadas pás guias.
16. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado CSTCde engrenagem de extremidade dupla tem uma saída de cerca de 80megawatts (MW) a cerca de 150 MW a cerca de 2.500 revoluções por minuto(rpm) a cerca de 4.000 rpm.
17. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado CSTCde engrenagem de extremidade dupla tem uma saída de cerca de 120megawatts a cerca de 3.000 revoluções por minuto.
18. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente umalojamento encerrando o mencionado CSTC.
19. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os mencionados eixosde entrada e saída de CSTC se estendem para fora do mencionado alojamento,cada um dos mencionados eixos de entrada e saída incluindo um flange deacoplamento para conexão ao mencionado trem de engrenagens de redução develocidade e ao mencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade,respectivamente.
20. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o mencionadoalojamento inclui mancais de fluido suportando radialmente os mencionadoseixos de entrada e saída de CSTC, e mancais de impulso suportandoaxialmente os mencionados eixos de entrada e saída de CSTC.
21. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado trem deengrenagens de redução de velocidade compreendeum eixo de entrada de trem de engrenagens de redução develocidade conectado a uma engrenagem de alta velocidade, a mencionadaengrenagem de alta velocidade conectada a uma engrenagem de baixavelocidade portada por um eixo de saída de trem de engrenagens de reduçãode velocidade, eonde o mencionado eixo de saída de trem de engrenagens deredução de velocidade aciona o mencionado CSTC.
22. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente um alojamento circundando e encerrando o mencionado tremde engrenagens de redução de velocidade.
23. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que os mencionados eixosde entrada e saída de trem de engrenagens de redução de velocidade sãosuportados no mencionado alojamento por meio de mancais radiais.
24. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a mencionadaengrenagem de alta velocidade e a mencionada engrenagem de baixavelocidade são de construção em hélice única.
25. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que as mencionadasengrenagens de alta velocidade e de baixa velocidade são de construção emhélice dupla.
26. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que os mencionados eixosde entrada e saída de trem de engrenagens de redução de velocidade seestendem para fora do mencionado alojamento, cada um dos mencionadoseixos de entrada e saída de trem de engrenagens de redução de velocidadeincluindo um flange de acoplamento, o mencionado flange de acoplamento deeixo de saída sendo conectado ao mencionado CSTC.
27. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado trem deengrenagens de aumento de velocidade compreende:um eixo de entrada de trem de engrenagens de aumento develocidade;uma engrenagem de baixa velocidade conectada aomencionado eixo de entrada de trem de engrenagens de aumento develocidade, e uma engrenagem de pinhão de alta velocidade acionada pelamencionada engrenagem de baixa velocidade; eonde a mencionada engrenagem de pinhão de alta velocidade éconectada a um eixo de saída de trem de engrenagens de aumento develocidade.
28. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a mencionadaengrenagem de alta velocidade e a mencionada engrenagem de baixavelocidade são de construção de hélice única.
29. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a mencionadaengrenagem de alta velocidade e a mencionada engrenagem de baixavelocidade são de construção de hélice dupla.
30. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente umalojamento circundando o mencionado trem de engrenagens de aumento develocidade.
31. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que os mencionados eixosde entrada e saída de aumento de velocidade são suportados no mencionadoalojamento por mancais de fluido radiais.
32. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que os mencionados eixosde entrada e saída de trem de engrenagens de aumento de velocidade seestendem para fora do mencionado alojamento, cada um dos eixos de entradae saída incluindo um flange de acoplamento, o mencionado flange deacoplamento de eixo de entrada sendo conectado ao mencionado CSTC.
33. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreenderadicionalmente um alojamento circundando e encerrando o mencionado tremde engrenagens de redução de velocidade, o mencionado CSTC e omencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade como umaunidade.
34. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o mencionado trem deengrenagens de redução de velocidade compreende um eixo de saída integralcom, e, comum a um eixo de entrada do mencionado CSTC.
35. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o mencionado trem deengrenagens de aumento de velocidade compreende um eixo de entradaintegral com, e, comum a um eixo de saída do mencionado CSTC.
36. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o mencionado eixo desaída de trem de engrenagens de redução de velocidade e o mencionado eixode entrada de trem de engrenagens de aumento de velocidade são suportados,cada um, por um par de mancais radiais e por um mancai de impulso unitário.
37. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmenteengrenagens de pinhão de alta velocidade sobre o mencionado eixo de entradade trem de engrenagens de redução de velocidade e o mencionado eixo desaída de trem de engrenagens de aumento de velocidade, e engrenagens debaixa velocidade sobre o mencionado eixo de saída de trem de engrenagensde redução de velocidade e o mencionado eixo de entrada de aumento develocidade.
38. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que as mencionadasengrenagens são de construção de hélice única.
39. CSTC de engrenagem de extremidade dupla de acordocom a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que as mencionadasengrenagens são de construção de hélice dupla.
40. Cadeia de equipamento motorizado rotativo para o usoserviço de refrigeração de gás natural liqüefeito (GNL) incluindo umconversor de torque de partida por compressor (CSTC), caracterizada pelofato de compreender:uma turbina de gás de eixo unitário tendo um eixo de entrada eum eixo de saída;pelo menos um compressor de refrigeração de processo comum eixo de entrada e uma exigência de velocidade nominal;um motor de partida operacionalmente conectado aomencionado eixo de entrada de turbina;um conjunto de CSTC e engrenagem para dispensar potência apartir da mencionada turbina de gás de eixo unitário para o mencionado pelomenos um compressor de refrigeração de processo, o mencionado conjuntocompreendendo:um CSTC tendo um eixo de entrada de velocidade constantepara uma bomba hidráulica;a mencionada bomba hidráulica suprindo fluido hidráulicopara uma turbina hidráulica através de pás guias ajustáveis;o mencionado CSTC compreendendo adicionalmente ummecanismo de travamento para conectar mecanicamente um eixo de entradade CSTC ao mencionado eixo de saída de CSTC a velocidade síncrona;um trem de engrenagens de redução de velocidade incluindoum eixo de entrada de trem de engrenagens de redução de velocidadeconectado a uma engrenagem de alta velocidade, a mencionada engrenagemde alta velocidade engrenada mecanicamente a uma engrenagem de baixavelocidade por meio de um eixo de saída de trem de engrenagens de reduçãode velocidade, onde o mencionado eixo de saída e trem de engrenagens deredução de velocidade é conectado ao mencionado eixo de entrada de CSTC;eum trem de engrenagens de aumento de velocidade incluindoum eixo de entrada de trem de engrenagens de aumento de velocidade, onde omencionado eixo de entrada de trem de engrenagens de aumento develocidade é conectado ao mencionado eixo de saída de CSTC, umaengrenagem de baixa velocidade conectada ao mencionado eixo de entrada detrem de engrenagens de aumento de velocidade, e uma engrenagem de altavelocidade engrenada mecanicamente à mencionada engrenagem de baixavelocidade, onde a mencionada engrenagem de baixa velocidade é conectadaa um eixo de saída de trem de engrenagens de aumento de velocidade que éconectado ao mencionado eixo de entrada de compressor de refrigeração deprocesso.
41. Cadeia de equipamento motorizado rotativo de acordo coma reivindicação 40, caracterizada pelo fato de que a mencionada turbina éiniciada por meio do mencionado motor de partida para trazer o mencionadoeixo de saída de turbina para uma primeira velocidade, o mencionado eixo desaída de trem de engrenagens de redução de velocidade gira a uma segundavelocidade mais baixa do que a mencionada primeira velocidade, omencionado eixo de saída de CSTC aumenta a velocidade de zero para amencionada segunda velocidade, e o mencionado eixo de saída de trem deengrenagens de aumento de velocidade gira a uma terceira velocidade maisalta do que a mencionada segunda velocidade que se conforma com aexigência de velocidade do mencionado compressor de refrigeração deprocesso.
42. Cadeia de equipamento motorizado rotativo de acordo coma reivindicação 40, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmenteum alojamento para o mencionado conjunto de CSTC e engrenagem, omencionado alojamento circundando e encerrando o mencionado trem deengrenagens de redução de velocidade, o mencionado CSTC e o mencionadotrem de engrenagens de aumento de velocidade como uma unidade.
43. Cadeia de equipamento motorizado rotativo de acordo coma reivindicação 42, caracterizada pelo fato de que o mencionado eixo de saídade trem de engrenagens de redução de velocidade é integral e unitário com omencionado eixo de entrada de CSTC, e o mencionado eixo de saída deCSTC é unitário e integral com o mencionado eixo de entrada de trem deengrenagens de aumento de velocidade.
44. Cadeia de equipamento motorizado rotativo de acordo coma reivindicação 40, caracterizada pelo fato de que as mencionadasengrenagens de alta velocidade e de baixa velocidade dos mencionados trensde engrenagem de redução de velocidade e de aumento de velocidade sãoengrenagens de hélice dupla.
45. Método para iniciar pelo menos um compressor em umacadeia de equipamento motorizado rotativo, caracterizado pelo fato decompreender:prover uma cadeia de equipamento motorizado rotativoincluindo uma máquina motriz;conectar um trem de engrenagens de redução de velocidade àmencionada máquina motriz;conectar um conversor de torque de partida por compressor(CSTC) ao mencionado trem de engrenagens de redução de velocidade;conectar um trem de engrenagens de aumento de velocidade aomencionado CSTC;conectar pelo menos um compressor ao mencionado trem deengrenagens de aumento de velocidade;iniciar a mencionada máquina motriz para produzir potência auma primeira velocidade de saída;reduzir a mencionada primeira velocidade para uma segundavelocidade mais baixa do que a mencionada primeira velocidade por meio domencionado trem de engrenagens de redução de velocidade;transmitir potência crescentemente através do mencionadoCSTC a velocidades de saída de zero à mencionada segunda velocidade maisbaixa do que a mencionada primeira velocidade;aumentar a mencionada segunda velocidade para uma terceiravelocidade mais alta do que a mencionada segunda velocidade por meio domencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade; eacionar o mencionado compressor à mencionada terceiravelocidade.
46. Método de acordo com a reivindicação 45, caracterizadopelo fato de que o mencionado compressor é operado sob uma partidapressurizada.
47. Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizadopelo fato de que a partida pressurizada compreende:operar o mencionado pelo menos um compressor a umapotência mínima na partida; etransitar a potência mínima para uma potência total uma vezque a velocidade de saída do mencionado trem de engrenagens de aumento develocidade esteja na mencionada terceira velocidade.
48. Método de acordo com a reivindicação 45, caracterizadopelo fato de que o método é usadopara fabricar gás natural liqüefeito (GNL).
49. Método de acordo com a reivindicação 48, caracterizadopelo fato de compreender adicionalmente um meio para comprimirrefrigerante, onde o mencionado refrigerante é usado para resfriar o gásnatural para uma forma liqüefeita.
50. Método para fabricar GNL usando uma cadeia deequipamento motorizado rotativo, caracterizado pelo fato de que a cadeia deequipamento motorizado rotativo compreende:uma máquina motriz tendo um eixo de saída;um trem de engrenagens de redução de velocidade conectado àmencionada máquina motriz, o mencionado trem de engrenagens de reduçãode velocidade tendo um eixo de saída e um eixo de entrada, o mencionadoeixo de saída de trem de engrenagens de redução de velocidade girando a umavelocidade mais baixa que o mencionado eixo de saída de máquina motriz;um conversor de torque de partida por compressor (CSTC)conectado ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade através de um eixo de entrada de CSTC, onde o CSTC inclui umeixo de saída e um mecanismo de travamento para conectar mecanicamente oeixo de entrada de CSTC ao mencionado eixo de saída de CSTC a velocidadesíncrona;um trem de engrenagens de aumento de velocidade conectadoao mencionado eixo de saída de CSTC e tendo um eixo de saída de trem deengrenagens de aumento de velocidade girando a uma velocidade mais altaque o mencionado eixo de saída de CSTC; euma carga acionada conectada ao mencionado eixo de saída detrem de engrenagens de aumento de velocidade, onde a velocidade de rotaçãodo mencionado eixo de saída de CSTC pode ser aumentada pelo mencionadotrem de engrenagens de aumento de velocidade para satisfazer a exigência develocidade operacional da mencionada carga acionada.
51. Método de acordo com a reivindicação 50, caracterizadopelo fato de que a mencionada máquina motriz é uma turbina de eixo unitário.
52. Método de acordo com a reivindicação 50, caracterizadopelo fato de que a máquina motriz é um motor.
53. Método de acordo com a reivindicação 50, caracterizadopelo fato de que a mencionada carga acionada é pelo menos um compressordeGNL.
54. Método de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato de que o mencionado compressor de GNL é pressurizado na partida.
55. Método de acordo com a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de incluir adicionalmente um motor de partida conectado através deuma embreagem hidráulica à mencionada turbina de eixo unitário.
56. Método para fabricar GNL utilizando um conversor detorque de partida por compressor (CSTC) de engrenagem de extremidadedupla em uma cadeia de máquinas rotativas, caracterizado pelo fato de que oCSTC de engrenagem de extremidade dupla compreende:um conversor de torque de partida por compressor (CSTC);uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída;um mecanismo de travamento para conectar mecanicamente amencionada extremidade de entrada de CSTC à mencionada extremidade desaída de CSTC a velocidade síncrona entre a extremidade de entrada e aextremidade de saída;um trem de engrenagens de redução de velocidade naextremidade de entrada; eum trem de engrenagens de aumento de velocidade naextremidade de saída.
57. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de que a coluna de máquinas rotativas compreende uma máquinamotriz tendo um eixo de saída e uma carga acionada tendo um eixo deentrada.
58. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de que o eixo de saída da máquina motriz é conectado de modooperacional à extremidade de entrada do CSTC de engrenagem deextremidade dupla e a extremidade de entrada da carga acionada éoperativamente conectada à extremidade de saída do CSTC de engrenagem deextremidade dupla.
59. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de que a máquina motriz é uma turbina de eixo unitário.
60. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de que a máquina motriz é um motor.
61. Método de acordo com a reivindicação 58, caracterizadopelo fato de que a mencionada carga acionada é pelo menos um compressorde refrigeração de processo de GNL.
62. Método de acordo com a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de que o mencionado compressor de refrigeração de processo deGNL é pressurizado na partida.
63. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de que a coluna de máquinas rotativas compreende adicionalmenteum motor de partida conectado através de uma embreagem hidráulica àmencionada máquina motriz.
64. Método para fabricar GNL, caracterizado pelo fato decompreender:prover gás natural;prover uma cadeia de equipamento motorizado rotativocompreendendo:uma máquina motriz tendo um eixo de saída, um trem deengrenagens de redução de velocidade conectado à mencionada máquinamotriz, o mencionado trem de engrenagens de redução de velocidade tendoum eixo de saída e um eixo de entrada, o mencionado eixo de saída de tremde engrenagens de redução de velocidade girando a uma velocidade maisbaixa que o mencionado eixo de saída de máquina motriz;um conversor de torque de partida por compressor (CSTC)conectado ao mencionado eixo de saída de trem de engrenagens de redução develocidade, onde o CSTC inclui um eixo de saída;um trem de engrenagens de aumento de velocidadeconectado ao mencionado eixo de saída de CSTC e tendo um eixo de saída detrem de engrenagens de aumento de velocidade girando a uma velocidademais alta que o mencionado eixo de saída de CSTC; eum compressor conectado ao mencionado eixo de saída detrem de engrenagens de aumento de velocidade, onde a velocidade de rotaçãodo mencionado eixo de saída de CSTC pode ser aumentada por meio domencionado trem de engrenagens de aumento de velocidade para satisfazer aexigência de velocidade operacional do mencionado compressor;fornecer um refrigerante para o mencionado compressor;comprimir o mencionado refrigerante no mencionadocompressor, formando, desse modo, um refrigerante comprimido;expandir o mencionado refrigerante comprimido paraformar um refrigerante resfriado;resfriar o mencionado gás natural por meio de troca de calorindireta com o mencionado refrigerante resfriado; erecuperar o GNL.
65. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizadopelo fato de que a mencionada máquina motriz é uma turbina de eixo unitário.
66. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizadopelo fato de que a mencionada máquina motriz é um motor.
67. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizadopelo fato de que a mencionada carga acionada é pelo menos um compressorde GNL.
68. Método de acordo com a reivindicação 67, caracterizadopelo fato de que o mencionado compressor de GNL é pressurizado na partida.
69. Método de acordo com a reivindicação 64, caracterizadopelo fato de incluir adicionalmente um motor de partida conectado através deuma embreagem hidráulica à mencionada máquina motriz.
BRPI0708559-1A 2006-03-06 2007-02-02 cadeia de equipamento motorizado rotativo, conversor de torque de partida por compressor, método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia de equipamento motorizado rotativo, e, método para fabricar gnl BRPI0708559A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77968006P 2006-03-06 2006-03-06
US60/779680 2006-03-06
PCT/US2007/003019 WO2007102964A2 (en) 2006-03-06 2007-02-02 Dual end gear fluid drive starter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0708559A2 true BRPI0708559A2 (pt) 2011-06-07

Family

ID=36716866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0708559-1A BRPI0708559A2 (pt) 2006-03-06 2007-02-02 cadeia de equipamento motorizado rotativo, conversor de torque de partida por compressor, método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia de equipamento motorizado rotativo, e, método para fabricar gnl

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8381617B2 (pt)
EP (1) EP1994307A2 (pt)
JP (1) JP5036734B2 (pt)
CN (1) CN101395406B (pt)
AU (1) AU2007222034B2 (pt)
BR (1) BRPI0708559A2 (pt)
CA (1) CA2643996C (pt)
EA (1) EA013921B1 (pt)
MY (1) MY153024A (pt)
NO (1) NO20084175L (pt)
WO (1) WO2007102964A2 (pt)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007078418A2 (en) 2005-12-23 2007-07-12 Exxonmobil Upstream Research Company Multi-compressor string with multiple variable speed fluid drives
US8261491B2 (en) 2008-04-02 2012-09-11 Leon Yulkowski Concealed electrical door operator
US8653982B2 (en) 2009-07-21 2014-02-18 Openings Door monitoring system
JP4897018B2 (ja) * 2009-08-19 2012-03-14 三菱重工コンプレッサ株式会社 機械ユニットの配置システム
KR101603218B1 (ko) 2010-03-16 2016-03-15 한화테크윈 주식회사 터빈 시스템
CA2795970C (en) 2010-05-21 2016-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Parallel dynamic compressor apparatus and methods related thereto
US8355855B2 (en) * 2010-05-21 2013-01-15 General Electric Company Systems and methods for controlling an integrated drive train
US8474633B2 (en) * 2011-03-07 2013-07-02 General Electric Company Methods of removing a torque converter and a starting motor from an auxiliary compartment of a gas turbine
DE102011083225A1 (de) * 2011-09-22 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Turbomaschinenstrang
ITFI20110269A1 (it) * 2011-12-12 2013-06-13 Nuovo Pignone Spa "turning gear for gas turbine arrangements"
ITFI20120245A1 (it) * 2012-11-08 2014-05-09 Nuovo Pignone Srl "gas turbine in mechanical drive applications and operating methods"
US8863602B2 (en) * 2013-01-09 2014-10-21 Weidong Gao Oil field pump unit hybrid gear reducer
US9651130B2 (en) * 2014-07-30 2017-05-16 Td Ip Holdco, Llc Gear assembly with spiral gears
US20160363003A1 (en) * 2014-08-15 2016-12-15 Gen Electric Mechanical drive architectures with hybrid-type low-loss bearings and low-density materials
US20160047335A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 General Electric Company Mechanical drive architectures with mono-type low-loss bearings and low-density materials
US20160047308A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 General Electric Company Mechanical drive architectures with low-loss lubricant bearings and low-density materials
US10378262B2 (en) 2014-10-23 2019-08-13 Leon Yulkowski Door operator and clutch
WO2016173910A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 Voith Patent Gmbh Leistungsübertragungsvorrichtung und verfahren zum betreiben eines derartigen leistungsübertragungssystems
ITUB20152388A1 (it) * 2015-07-22 2017-01-22 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Metodo per avviare ed operare un impianto di liquefazione di un prodotto gassoso
CN106608183A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 熵零股份有限公司 一种流体与机械混合驱动车辆
JP6687485B2 (ja) * 2016-08-31 2020-04-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 二軸ガスタービン発電設備
CA3073035C (en) * 2017-08-24 2022-07-26 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system for lng production using standardized multi-shaft gas turbines, compressors and refrigerant systems
NO345311B1 (en) 2018-04-26 2020-12-07 Fsubsea As Pressure booster with integrated speed drive
DE102019116065A1 (de) * 2019-06-13 2020-12-17 Voith Patent Gmbh Druckbeaufschlagung von Abgasen eines Turbinenkraftwerks
RU199148U1 (ru) * 2020-02-21 2020-08-19 Общество с ограниченной ответственностью "Искра-Нефтегаз Компрессор" Поршневая компрессорная установка
RU2740389C9 (ru) * 2020-02-21 2021-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Искра-Нефтегаз Компрессор" Поршневая компрессорная установка и способ ее работы
CN115559817B (zh) * 2022-12-01 2023-03-21 成都中科翼能科技有限公司 一种燃气轮机的液压起动装置的双支撑安装架结构

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2194054A (en) 1939-03-30 1940-03-19 Laval Steam Turbine Co Pumping system
US2301645A (en) 1940-04-17 1942-11-10 Sinclair Harold Hydraulic coupling
US2377851A (en) * 1941-02-17 1945-06-12 American Blower Corp Apparatus for controlling fluid volume in fluid couplings
US2425885A (en) * 1943-07-16 1947-08-19 Jennings Irving Callender Centrifugal compressor
US2585968A (en) * 1944-02-21 1952-02-19 Schneider Brothers Company Turbosupercharged internal-combustion engine having hydraulic means to connect turbine to engine output shaft at high load
US2547660A (en) 1949-10-29 1951-04-03 Gen Electric Gas turbine power plant
US3043162A (en) 1956-09-27 1962-07-10 Voith Gmbh J M Gas turbine drive
US3375663A (en) * 1966-08-18 1968-04-02 Garrett Corp Fluid coupling
GB1208831A (en) 1967-02-25 1970-10-14 Voith Getriebe Kg Superimposition gear
US3780534A (en) 1969-07-22 1973-12-25 Airco Inc Liquefaction of natural gas with product used as absorber purge
US3735600A (en) 1970-05-11 1973-05-29 Gulf Research Development Co Apparatus and process for liquefaction of natural gases
US3677033A (en) 1970-10-12 1972-07-18 David Kneeland Coupling
DE2110747B2 (de) 1971-03-06 1975-06-26 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Anfahreinrichtung für einen an eine Turbine angekuppelten Generator
US3724226A (en) 1971-04-20 1973-04-03 Gulf Research Development Co Lng expander cycle process employing integrated cryogenic purification
DE2314492C3 (de) 1973-03-23 1975-11-20 Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Hydrodynamischer Drehmomentwandler
US3886729A (en) 1973-08-30 1975-06-03 Gen Motors Corp Gas turbine with throttle responsive hydrokinetic torque converter and throttle responsive hydrokinetic torque converter
US4117343A (en) 1973-11-08 1978-09-26 Brown Boveri-Sulzer Turbomaschinen Ag. Turbo-machine plant having optional operating modes
US3955365A (en) 1973-12-26 1976-05-11 The Garrett Corporation Fluid coupled drive apparatus
US4018316A (en) 1974-03-07 1977-04-19 General Motors Corporation Engine and transmission power train
US3919837A (en) 1974-03-07 1975-11-18 Sterling Drug Inc Method and apparatus for startup of a wet air oxidation unit provided with rotating air compressors driven by rotating expanders
DE2450710A1 (de) 1974-10-25 1976-05-13 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum betrieb einer turbomaschinenanlage und anlage zur durchfuehrung des verfahrens
US4119861A (en) 1975-10-15 1978-10-10 Tokyo Shibaura Electric Company, Ltd. Starting apparatus for gas turbine-generator mounted on electric motor driven motorcar
DE2614476C2 (de) 1976-04-03 1982-04-29 Voith Getriebe Kg, 7920 Heidenheim Hydrodynamische Kupplung
SE401711B (sv) 1976-09-24 1978-05-22 Kronogard Sven Olof Gasturbin-transmissionsanleggning
US4077743A (en) 1977-01-17 1978-03-07 Carrier Corporation Compression machinery method and apparatus
DE2852078A1 (de) 1978-12-01 1980-06-12 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von erdgas
DE3012388A1 (de) 1980-03-29 1981-10-08 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen Gasturbine
US4434613A (en) 1981-09-02 1984-03-06 General Electric Company Closed cycle gas turbine for gaseous production
US4404812A (en) 1981-11-27 1983-09-20 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling the operation of a centrifugal compressor in a refrigeration system
US4503666A (en) 1983-05-16 1985-03-12 Rockwell International Corporation Aircraft environmental control system with auxiliary power output
GB2149902B (en) 1983-11-18 1987-09-03 Shell Int Research A method and a system for liquefying a gas in particular a natural gas
DE3411444A1 (de) 1984-01-31 1985-08-01 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Gasturbinenkraftwerk mit luftspeicherung und verfahren zum betrieb desselben
DE3441877A1 (de) * 1984-11-16 1986-05-22 Voith-Turbo Gmbh & Co Kg, 7180 Crailsheim Kraftuebertragungsaggregat zum antrieb einer drehzahlvariablen arbeitsmaschine
ES2022895B3 (es) * 1986-07-03 1991-12-16 Charles Abernethy Anderson Estabilizadores de perforacion.
DE3702548A1 (de) 1987-01-29 1988-08-11 Ford Werke Ag Hydrodynamischer drehmomentwandler, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE3823793A1 (de) 1988-07-14 1990-01-18 Voith Turbo Kg Kraftuebertragungsaggregat zum drehzahlvariablen antrieb einer arbeitsmaschine
US4951467A (en) 1989-05-11 1990-08-28 Chrysler Corporation Automatic transmission torque converter front cover
US5123239A (en) 1991-02-14 1992-06-23 Sundstrand Corporation Method of starting a gas turbine engine
AU659170B2 (en) 1991-06-17 1995-05-11 Electric Power Research Institute, Inc. Power plant utilizing compressed air energy storage and saturation
US5139548A (en) 1991-07-31 1992-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Gas liquefaction process control system
JP3563143B2 (ja) 1995-02-14 2004-09-08 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化プラントのコンプレッサ駆動装置
US5966925A (en) 1996-04-26 1999-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas turbine power plant control for starting and stopping
JP3031257B2 (ja) 1996-08-01 2000-04-10 トヨタ自動車株式会社 ロックアップクラッチのスリップ制御装置
DE19757588A1 (de) 1996-12-24 1998-07-02 Hitachi Ltd Stromerzeugungssystem mit Gasturbine und Energiespeicher
JPH10259830A (ja) 1997-03-21 1998-09-29 Toyota Autom Loom Works Ltd 動力伝達構造
US6446465B1 (en) 1997-12-11 2002-09-10 Bhp Petroleum Pty, Ltd. Liquefaction process and apparatus
US6023135A (en) 1998-05-18 2000-02-08 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator/motor control system
FR2782154B1 (fr) 1998-08-06 2000-09-08 Air Liquide Installation combinee d'un appareil de production de fluide de l'air et d'une unite dans laquelle se produit une reaction chimique et procede de mise en oeuvre
US6070429A (en) 1999-03-30 2000-06-06 Phillips Petroleum Company Nitrogen rejection system for liquified natural gas
US6324867B1 (en) 1999-06-15 2001-12-04 Exxonmobil Oil Corporation Process and system for liquefying natural gas
US6725657B1 (en) * 1999-11-10 2004-04-27 Ebara Corporation Power transmission device
US6484490B1 (en) 2000-05-09 2002-11-26 Ingersoll-Rand Energy Systems Corp. Gas turbine system and method
US6463740B1 (en) * 2000-08-10 2002-10-15 Phillips Petroleum Company Compressor starting torque converter
DE10039811A1 (de) 2000-08-16 2002-03-07 Voith Turbo Kg Hydrodynamischer Wandler
DE10039813C1 (de) 2000-08-16 2002-02-14 Voith Turbo Kg Maschinensatz mit einem Antrieb und einer Arbeitsmaschine
EP1189336A1 (de) 2000-09-14 2002-03-20 Abb Research Ltd. Generatorsystem mit Gasturbine
US6750557B2 (en) 2001-09-06 2004-06-15 Energy Transfer Group, L.L.C. Redundant prime mover system
US6367286B1 (en) 2000-11-01 2002-04-09 Black & Veatch Pritchard, Inc. System and process for liquefying high pressure natural gas
FR2817912B1 (fr) * 2000-12-07 2003-01-17 Hispano Suiza Sa Reducteur reprenant les efforts axiaux generes par la soufflante d'un turboreacteur
US20020077512A1 (en) 2000-12-20 2002-06-20 Tendick Rex Carl Hydrocarbon conversion system and method with a plurality of sources of compressed oxygen-containing gas
US20020114985A1 (en) 2001-01-17 2002-08-22 Nikolay Shkolnik Stationary energy center
EP1289118A1 (de) 2001-08-24 2003-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Hochfahren eines Turbosatzes
US6606860B2 (en) 2001-10-24 2003-08-19 Mcfarland Rory S. Energy conversion method and system with enhanced heat engine
US6732529B2 (en) 2001-11-16 2004-05-11 Pratt & Whitney Canada Corp. Off loading clutch for gas turbine engine starting
US6743829B2 (en) * 2002-01-18 2004-06-01 Bp Corporation North America Inc. Integrated processing of natural gas into liquid products
US6860726B2 (en) * 2002-02-05 2005-03-01 The Boeing Company Dual drive for hydraulic pump and air boost compressor
US6838779B1 (en) 2002-06-24 2005-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft starter generator for variable frequency (vf) electrical system
US6691531B1 (en) 2002-10-07 2004-02-17 Conocophillips Company Driver and compressor system for natural gas liquefaction
US6640586B1 (en) 2002-11-01 2003-11-04 Conocophillips Company Motor driven compressor system for natural gas liquefaction
US7131275B2 (en) 2002-12-06 2006-11-07 Hamilton Sundstrand Gas turbine engine system having an electric starter motor with integral clutch
US7422543B2 (en) 2005-09-14 2008-09-09 Conocophillips Company Rotation coupling employing torque converter and synchronization motor
WO2007078418A2 (en) 2005-12-23 2007-07-12 Exxonmobil Upstream Research Company Multi-compressor string with multiple variable speed fluid drives
US7691028B2 (en) * 2006-05-02 2010-04-06 Conocophillips Company Mechanical soft-start system for rotating industrial equipment

Also Published As

Publication number Publication date
EP1994307A2 (en) 2008-11-26
CN101395406B (zh) 2013-03-13
CA2643996C (en) 2014-12-09
CN101395406A (zh) 2009-03-25
AU2007222034B2 (en) 2012-08-16
WO2007102964A3 (en) 2008-07-24
WO2007102964A2 (en) 2007-09-13
EA013921B1 (ru) 2010-08-30
NO20084175L (no) 2008-12-05
JP5036734B2 (ja) 2012-09-26
AU2007222034A1 (en) 2007-09-13
CA2643996A1 (en) 2007-09-13
JP2009529117A (ja) 2009-08-13
US20090054191A1 (en) 2009-02-26
US8381617B2 (en) 2013-02-26
EA200870207A1 (ru) 2009-02-27
MY153024A (en) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0708559A2 (pt) cadeia de equipamento motorizado rotativo, conversor de torque de partida por compressor, método para iniciar pelo menos um compressor em uma cadeia de equipamento motorizado rotativo, e, método para fabricar gnl
EP2713051B1 (en) A turbine-driven reciprocating compressor and method of operating said compressor
AU2013343548B2 (en) Gas turbine in mechanical drive applications and operating methods
CN106460557B (zh) 设置有润滑单元的涡轮发动机
JP2019163763A (ja) 風車状態中のガスタービンエンジンギアボックス用の受動的潤滑システム
JP4903662B2 (ja) 遊星歯車装置およびタービンエンジン
JP5883800B2 (ja) 一体式コンプレッサ・エキスパンダ
DK2225501T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR CRYOGEN COOLING
RU2700837C2 (ru) Коробка для установки вспомогательного оборудования на газотурбинный двигатель, содержащая магнитный редуктор
JPWO2010095507A1 (ja) 歯車駆動ターボ圧縮機
JP2016041933A (ja) 低損失潤滑剤軸受および低密度材料を有する機械駆動装置構成
US11015659B2 (en) Bowed rotor prevention system for turbomachinery
AU2006333510A1 (en) Multi-compressor string with multiple variable speed fluid drives
EP1778950B1 (en) A heat engine
EP0025974A1 (en) Intermediate gearing between a machine for fluids and an electric machine
CN214661599U (zh) 一种加载用离合器齿轮轴
RU199148U1 (ru) Поршневая компрессорная установка

Legal Events

Date Code Title Description
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 10A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]