具有一體化的壓縮機和泵的單一系統和方法技術方案

用于壓縮氣相流體和用于泵送濃相流體的系統和方法。該系統(10)包括：壓縮機部分(12)，其具有葉輪；壓縮機部分入口(32)，其接納氣相流體；壓縮機部分出口(36)，其提供氣相流體；溫度改變裝置(40)，其改變流體的相態；泵部分(14)，其具有葉輪；泵部分入口，其接納來自壓縮機部分出口的濃相流體；泵部分出口，其輸出來自系統的濃相流體；單一大齒輪(20)，其構造成以預定速度圍繞軸向軸線旋轉；多個小齒輪(22)，其接觸單一大齒輪且構造成以預定速度旋轉；以及泵軸(23)，其構造成使泵部分的至少一個葉輪旋轉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本文所公開的主題的實施例大體上涉及方法和系統，并且更具體而言，涉及用于將壓縮機部分和泵部分一體化到單一系統中以用于壓縮和泵送給定流體的機構和技術。
技術介紹
在過去幾年中，對于石化產品更多的依賴已經不但產生污染物(如C02)排放的大幅增加，而且還產生對具有用于處理石油和天然氣衍生產品的更多壓縮機、泵和其它機械的需求。例如，在發電領域產生大量的C02排放物。隨著世界對污染性排放物變得越來越 敏感，并且政府正朝不利于進入環境中的這些排放物的機制而努力，因此開發降低污染量的技術(所謂的綠色技術)比以往更重要。在增強油回收(E0R，這是指用于增加可從油田開采的原油的量的技術)的不同領域，以更有效且可靠的方式輸送C02和/或C02混合物的需求對于工業以及對于環境也很重要。根據E0R，來自儲存設施的002和/或C02混合物被提供至陸上或離岸鉆井位置以用于在地下泵送以便移除石油。因此，C02和/或C02混合物對于該領域很重要。就發電而言，C02排放的減少是有挑戰性的，因為該流體具有較高分子量，并且其臨界點在環境溫度下處于非常低的壓力(74巴)。為了移除通常通過發電而作為氣體產生的C02，C02需要與在發電廠排氣中存在的其它污染物和/或物質中分離。該步驟傳統上稱為捕集。在捕集C02之后，需要將氣體壓縮以達到預定壓力、冷卻以從氣相變為濃相，例如液相，并且然后以這種密度更高的相輸送至儲存地點。如隨后將討論的，濃相依賴于流體的類型、流體中的雜質量和其它參數。然而，通常對于流體不存在能定量描述濃相的唯一參數，除非知道該流體的準確成分。相同的過程可用于E0R，其中002和/或C02混合物需要被捕集，并且然后壓縮和輸送至期望的地點用于重新注入。因此，常規地，在捕集階段之后，使用壓縮機將氣相的初始C02變為濃相或液相。此后，C02被供給到泵中，該泵將濃相或液相的流體輸送至儲存設施或另一期望的地點用于重新注入。應當指出，為了讓泵和壓縮機兩者有效地處理C02，必須實現一定壓力和溫度的氣相和濃相/液相002，因為壓縮機和泵的效率對于這些參數敏感。因此，傳統的壓縮機和泵需要相對于彼此微調，使得精確相態的002從壓縮機傳遞到泵。然而，由于壓縮機和泵傳統上由不同的提供商制造，因此這兩種元件的匹配可能是費時的，需要制造商之間的大量協調。此外，使用獨立式壓縮機和獨立式泵的現有系統具有較大覆蓋區，這可能是高成本的。因此，期望提供能避免上述問題和缺點的系統和方法。
技術實現思路
根據一個示例性實施例，存在一種用于壓縮氣相流體并用于泵送濃相流體的系統。該系統包括壓縮機部分，其具有構造成壓縮氣相流體的至少一個葉輪；壓縮機部分A 口，其連接到壓縮機部分且構造成接納氣相流體并將流體提供至至少一個葉輪；壓縮機部分出口，其構造成以等于或大于預定密度的密度提供氣相流體；溫度改變裝置，其連接到壓縮機部分出口且構造成將流體變為濃相；泵部分，其具有構造成泵送濃相流體的至少一個葉輪；泵部分入口，其構造成接納來自壓縮機部分出口的濃相流體；泵部分出口，其構造成從系統輸出濃相流體；單一大齒輪，其構造成以預定速度圍繞軸向軸線旋轉；多個小齒輪，其接觸單一大齒輪且構造成以彼此不同的預定速度旋轉，每個小齒輪構造成啟動(activate)對應的壓縮機部分葉輪；以及泵軸，其從泵部分延伸且構造成接合單一大齒輪以使泵部分的至少一個葉輪旋轉。壓縮機部分的至少一個葉輪具有與泵部分的至少一個葉輪不同的速度，并且濃相通過具有比預定密度更大的密度而限定。根據另一個示例性實施例，存在一種用于壓縮氣相流體和用于利用系統泵送濃相流體的方法，該系統包括壓縮機部分和泵部分，壓縮機部分具有至少一個壓縮機部分葉輪，并且泵部分具有至少一個泵部分葉輪。該方法包括在壓縮機部分的壓縮機部分入口處接納氣相流體；在壓縮機部分的一個或多個級中壓縮氣相流體，使得流體作為處于等于或大于預定密度的密度的氣相流體出現在壓縮機部分的壓縮機部分出口處；在流體離開壓縮機 部分之后，通過冷卻流體而將流體的相態轉變為濃相；在泵部分的泵部分入口處接收濃相流體；將濃相流體泵送通過泵部分的一個或多個級，使得在泵部分的泵部分出口處出現具有比在泵部分入口處更高的壓力的流體；以及旋轉單一大齒輪，以便啟動至少一個或多個壓縮機級和至少一個或多個泵級的全部。濃相由具有比預定密度更大的密度的流體限定。根據又一個示例性實施例，存在一種包括計算機可執行指令的計算機可讀介質，其中，指令在被執行時實現用于利用系統來壓縮氣相流體并用于泵送濃相流體的方法，該系統包括壓縮機部分和泵部分，壓縮機部分具有至少一個壓縮機部分葉輪，并且泵部分具有至少一個泵部分葉輪。該方法包括此前的段落中引述的步驟。附圖說明被合并到該說明書中并組成其一部分的附圖示出了一個或多個實施例，并且與該描述一起解釋這些實施例。在附圖中 圖I是根據示例性實施例具有一體化的壓縮機和泵的系統的一般視 圖2是根據示例性實施例具有一體化的壓縮機和泵的系統的示意 圖3示出根據示例性實施例由壓縮機壓縮且由泵在一定溫度和壓力下泵送的流體的相態 圖4是根據示例性實施例連接到啟動壓縮機部分的大齒輪的泵部分的示意 圖5是根據示例性實施例具有一體化的壓縮機和泵的系統的側視 圖6是根據示例性實施例的系統的泵部分的示意 圖7是具有一體化的壓縮機和泵的系統和控制系統的示意圖；以及 圖8是示出根據示例性實施例的用于壓縮和輸送流體的方法的流程圖。具體實施例方式示例性實施例的下列描述參考了附圖。不同圖中的相同附圖標記表示相同或類似的元件。下列詳細描述不限制本專利技術。而是，本專利技術的范圍由所附權利要求限定。為簡單起見，關于用于C02的壓縮機和泵的術語和結構而討論了下列實施例。然而，接下來將討論的實施例不限于該流體，而是可以應用于其它流體。在說明書全文中，對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著結合實施例描述的特定特征、結構或特性包括在所公開的主題的至少一個實施例中。因此，在說明書全文中，在不同地方出現的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”不一定指的是同一實施例。此夕卜，在一個或多個實施例中，特定特征、結構或特性可以以任何合適的方式組合。根據示例性實施例，存在包括壓縮機部分和泵部分的單一系統。該單一系統構造成獲取作為輸入的氣相流體，將流體轉變為濃相(或液相)流體并且將濃相流體輸送至期望的地點。濃相可由流體的密度、壓力和溫度限定。對于每種流體預定的密度依賴于流體的組成等。應當指出，濃相流體可以是氣體，但其如此稠密，以致于在泵送時表現得像液體一樣。為此，希望將濃相或液相流體供應到泵部分。該系統可具有驅動壓縮機部分和泵部分兩者的單一大齒輪。這樣的系統可具有比包括獨立式壓縮機和獨立式泵的傳統系統更小的覆蓋區，因為壓縮機級和泵級兩者都形成在大齒輪周圍。該系統也可使用比獨立式壓縮機和獨立式泵更小的功率。該系統可使用一個或多個冷卻裝置，該裝置設置在例如壓縮機 部分與泵部分之間以用于冷卻來自壓縮機的氣相流體，以在流體供應至泵部分之前實現濃相。可以任選地將其它冷卻裝置安裝在壓縮機部分和/或泵部分的各個級之間。根據圖I所示的示例性實施例，一體化系統10包括壓縮機部分12和泵部分14。壓縮機部分12容納在殼體16中。在殼體16內部存在齒輪箱18，齒輪箱本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.02.17 IT CO2010A0000061.一種構造成壓縮氣相流體并構造成泵送濃相流體的系統，所述系統包括 壓縮機部分，所述壓縮機部分具有構造成壓縮所述氣相流體的至少一個葉輪； 壓縮機部分入口，所述壓縮機部分入口連接到所述壓縮機部分且構造成接納所述氣相流體并將所述流體提供至所述至少一個葉輪； 壓縮機部分出口，所述壓縮機部分出口構造成以等于或大于預定密度的密度提供所述氣相流體； 溫度改變裝置，所述溫度改變裝置連接到所述壓縮機部分出口且構造成將所述流體變為濃相； 泵部分，所述泵部分具有構造成泵送所述濃相流體的至少一個葉輪； 泵部分入口，所述泵部分入口構造成接納來自所述壓縮機部分出口的濃相流體； 泵部分出口，所述泵部分出口構造成輸出來自所述系統的濃相流體； 單一大齒輪，所述單一大齒輪構造成以預定速度圍繞軸向軸線旋轉； 多個小齒輪，所述多個小齒輪接觸所述單一大齒輪且構造成以彼此不同的預定速度旋轉，每個小齒輪構造成啟動對應的壓縮機部分葉輪；以及 泵軸，所述泵軸從所述泵部分延伸且構造成接合所述單一大齒輪以使所述泵部分的至少一個葉輪旋轉，其中，所述壓縮機部分的至少一個葉輪具有與所述泵部分的至少一個葉輪不同的速度，并且 所述濃相由具有比所述預定密度更大的密度的流體限定。2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述溫度改變裝置為冷卻裝置、冷凍器或膨脹器中的一種且設置在所述壓縮機部分出口與所述泵部分入口之間，所述流體為C02，所述壓縮機部分構造成接納氣相C02且驅出所述氣相C02，并且所述泵部分構造成接納濃相C02并驅出所述濃相C02。3.根據權利要求I或2所述的系統，其特征在于，所述溫度改變裝置構造成將氣相流體的焓降低至等于或小于所述流體的臨界點的焓。4.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其特征在于，還包括驅動所述大齒輪的單一啟動機構。5.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其特征在于，還包括 壓縮機殼體，所述壓縮機殼體構造成容納所述壓縮機部分和所述大齒輪；以及 泵殼體，所述泵殼體構造成接納所述泵部分， 其中，所述泵殼體附連到所述壓縮機殼體。6.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其特征在于，所述系統構造成以預定效率僅處理一種流體，并且所述系統不能重新構造成以相同效率處理另一種流體。7....

【專利技術屬性】
技術研發人員：G薩薩內利，M貝爾蒂，L貝爾加米尼，S布雷夏尼，M德亞科，N班基，
申請(專利權)人：諾沃皮尼奧內有限公司，
類型：
國別省市：