具有一体化的压缩机和泵的单一系统和方法技术方案

用于压缩气相流体和用于泵送浓相流体的系统和方法。该系统(10)包括：压缩机部分(12)，其具有叶轮；压缩机部分入口(32)，其接纳气相流体；压缩机部分出口(36)，其提供气相流体；温度改变装置(40)，其改变流体的相态；泵部分(14)，其具有叶轮；泵部分入口，其接纳来自压缩机部分出口的浓相流体；泵部分出口，其输出来自系统的浓相流体；单一大齿轮(20)，其构造成以预定速度围绕轴向轴线旋转；多个小齿轮(22)，其接触单一大齿轮且构造成以预定速度旋转；以及泵轴(23)，其构造成使泵部分的至少一个叶轮旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开的主题的实施例大体上涉及方法和系统，并且更具体而言，涉及用于将压缩机部分和泵部分一体化到单一系统中以用于压缩和泵送给定流体的机构和技术。
技术介绍
在过去几年中，对于石化产品更多的依赖已经不但产生污染物(如C02)排放的大幅增加，而且还产生对具有用于处理石油和天然气衍生产品的更多压缩机、泵和其它机械的需求。例如，在发电领域产生大量的C02排放物。随着世界对污染性排放物变得越来越 敏感，并且政府正朝不利于进入环境中的这些排放物的机制而努力，因此开发降低污染量的技术(所谓的绿色技术)比以往更重要。在增强油回收(E0R，这是指用于增加可从油田开采的原油的量的技术)的不同领域，以更有效且可靠的方式输送C02和/或C02混合物的需求对于工业以及对于环境也很重要。根据E0R，来自储存设施的002和/或C02混合物被提供至陆上或离岸钻井位置以用于在地下泵送以便移除石油。因此，C02和/或C02混合物对于该领域很重要。就发电而言，C02排放的减少是有挑战性的，因为该流体具有较高分子量，并且其临界点在环境温度下处于非常低的压力(74巴)。为了移除通常通过发电而作为气体产生的C02，C02需要与在发电厂排气中存在的其它污染物和/或物质中分离。该步骤传统上称为捕集。在捕集C02之后，需要将气体压缩以达到预定压力、冷却以从气相变为浓相，例如液相，并且然后以这种密度更高的相输送至储存地点。如随后将讨论的，浓相依赖于流体的类型、流体中的杂质量和其它参数。然而，通常对于流体不存在能定量描述浓相的唯一参数，除非知道该流体的准确成分。相同的过程可用于E0R，其中002和/或C02混合物需要被捕集，并且然后压缩和输送至期望的地点用于重新注入。因此，常规地，在捕集阶段之后，使用压缩机将气相的初始C02变为浓相或液相。此后，C02被供给到泵中，该泵将浓相或液相的流体输送至储存设施或另一期望的地点用于重新注入。应当指出，为了让泵和压缩机两者有效地处理C02，必须实现一定压力和温度的气相和浓相/液相002，因为压缩机和泵的效率对于这些参数敏感。因此，传统的压缩机和泵需要相对于彼此微调，使得精确相态的002从压缩机传递到泵。然而，由于压缩机和泵传统上由不同的提供商制造，因此这两种元件的匹配可能是费时的，需要制造商之间的大量协调。此外，使用独立式压缩机和独立式泵的现有系统具有较大覆盖区，这可能是高成本的。因此，期望提供能避免上述问题和缺点的系统和方法。
技术实现思路
根据一个示例性实施例，存在一种用于压缩气相流体并用于泵送浓相流体的系统。该系统包括压缩机部分，其具有构造成压缩气相流体的至少一个叶轮；压缩机部分A 口，其连接到压缩机部分且构造成接纳气相流体并将流体提供至至少一个叶轮；压缩机部分出口，其构造成以等于或大于预定密度的密度提供气相流体；温度改变装置，其连接到压缩机部分出口且构造成将流体变为浓相；泵部分，其具有构造成泵送浓相流体的至少一个叶轮；泵部分入口，其构造成接纳来自压缩机部分出口的浓相流体；泵部分出口，其构造成从系统输出浓相流体；单一大齿轮，其构造成以预定速度围绕轴向轴线旋转；多个小齿轮，其接触单一大齿轮且构造成以彼此不同的预定速度旋转，每个小齿轮构造成启动(activate)对应的压缩机部分叶轮；以及泵轴，其从泵部分延伸且构造成接合单一大齿轮以使泵部分的至少一个叶轮旋转。压缩机部分的至少一个叶轮具有与泵部分的至少一个叶轮不同的速度，并且浓相通过具有比预定密度更大的密度而限定。根据另一个示例性实施例，存在一种用于压缩气相流体和用于利用系统泵送浓相流体的方法，该系统包括压缩机部分和泵部分，压缩机部分具有至少一个压缩机部分叶轮，并且泵部分具有至少一个泵部分叶轮。该方法包括在压缩机部分的压缩机部分入口处接纳气相流体；在压缩机部分的一个或多个级中压缩气相流体，使得流体作为处于等于或大于预定密度的密度的气相流体出现在压缩机部分的压缩机部分出口处；在流体离开压缩机 部分之后，通过冷却流体而将流体的相态转变为浓相；在泵部分的泵部分入口处接收浓相流体；将浓相流体泵送通过泵部分的一个或多个级，使得在泵部分的泵部分出口处出现具有比在泵部分入口处更高的压力的流体；以及旋转单一大齿轮，以便启动至少一个或多个压缩机级和至少一个或多个泵级的全部。浓相由具有比预定密度更大的密度的流体限定。根据又一个示例性实施例，存在一种包括计算机可执行指令的计算机可读介质，其中，指令在被执行时实现用于利用系统来压缩气相流体并用于泵送浓相流体的方法，该系统包括压缩机部分和泵部分，压缩机部分具有至少一个压缩机部分叶轮，并且泵部分具有至少一个泵部分叶轮。该方法包括此前的段落中引述的步骤。附图说明被合并到该说明书中并组成其一部分的附图示出了一个或多个实施例，并且与该描述一起解释这些实施例。在附图中 图I是根据示例性实施例具有一体化的压缩机和泵的系统的一般视 图2是根据示例性实施例具有一体化的压缩机和泵的系统的示意 图3示出根据示例性实施例由压缩机压缩且由泵在一定温度和压力下泵送的流体的相态 图4是根据示例性实施例连接到启动压缩机部分的大齿轮的泵部分的示意 图5是根据示例性实施例具有一体化的压缩机和泵的系统的侧视 图6是根据示例性实施例的系统的泵部分的示意 图7是具有一体化的压缩机和泵的系统和控制系统的示意图；以及 图8是示出根据示例性实施例的用于压缩和输送流体的方法的流程图。具体实施例方式示例性实施例的下列描述参考了附图。不同图中的相同附图标记表示相同或类似的元件。下列详细描述不限制本专利技术。而是，本专利技术的范围由所附权利要求限定。为简单起见，关于用于C02的压缩机和泵的术语和结构而讨论了下列实施例。然而，接下来将讨论的实施例不限于该流体，而是可以应用于其它流体。在说明书全文中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此，在说明书全文中，在不同地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指的是同一实施例。此夕卜，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。根据示例性实施例，存在包括压缩机部分和泵部分的单一系统。该单一系统构造成获取作为输入的气相流体，将流体转变为浓相(或液相)流体并且将浓相流体输送至期望的地点。浓相可由流体的密度、压力和温度限定。对于每种流体预定的密度依赖于流体的组成等。应当指出，浓相流体可以是气体，但其如此稠密，以致于在泵送时表现得像液体一样。为此，希望将浓相或液相流体供应到泵部分。该系统可具有驱动压缩机部分和泵部分两者的单一大齿轮。这样的系统可具有比包括独立式压缩机和独立式泵的传统系统更小的覆盖区，因为压缩机级和泵级两者都形成在大齿轮周围。该系统也可使用比独立式压缩机和独立式泵更小的功率。该系统可使用一个或多个冷却装置，该装置设置在例如压缩机 部分与泵部分之间以用于冷却来自压缩机的气相流体，以在流体供应至泵部分之前实现浓相。可以任选地将其它冷却装置安装在压缩机部分和/或泵部分的各个级之间。根据图I所示的示例性实施例，一体化系统10包括压缩机部分12和泵部分14。压缩机部分12容纳在壳体16中。在壳体16内部存在齿轮箱18，齿轮箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.17 IT CO2010A0000061.一种构造成压缩气相流体并构造成泵送浓相流体的系统，所述系统包括 压缩机部分，所述压缩机部分具有构造成压缩所述气相流体的至少一个叶轮； 压缩机部分入口，所述压缩机部分入口连接到所述压缩机部分且构造成接纳所述气相流体并将所述流体提供至所述至少一个叶轮； 压缩机部分出口，所述压缩机部分出口构造成以等于或大于预定密度的密度提供所述气相流体； 温度改变装置，所述温度改变装置连接到所述压缩机部分出口且构造成将所述流体变为浓相； 泵部分，所述泵部分具有构造成泵送所述浓相流体的至少一个叶轮； 泵部分入口，所述泵部分入口构造成接纳来自所述压缩机部分出口的浓相流体； 泵部分出口，所述泵部分出口构造成输出来自所述系统的浓相流体； 单一大齿轮，所述单一大齿轮构造成以预定速度围绕轴向轴线旋转； 多个小齿轮，所述多个小齿轮接触所述单一大齿轮且构造成以彼此不同的预定速度旋转，每个小齿轮构造成启动对应的压缩机部分叶轮；以及 泵轴，所述泵轴从所述泵部分延伸且构造成接合所述单一大齿轮以使所述泵部分的至少一个叶轮旋转，其中，所述压缩机部分的至少一个叶轮具有与所述泵部分的至少一个叶轮不同的速度，并且 所述浓相由具有比所述预定密度更大的密度的流体限定。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述温度改变装置为冷却装置、冷冻器或膨胀器中的一种且设置在所述压缩机部分出口与所述泵部分入口之间，所述流体为C02，所述压缩机部分构造成接纳气相C02且驱出所述气相C02，并且所述泵部分构造成接纳浓相C02并驱出所述浓相C02。3.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述温度改变装置构造成将气相流体的焓降低至等于或小于所述流体的临界点的焓。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，还包括驱动所述大齿轮的单一启动机构。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，还包括 压缩机壳体，所述压缩机壳体构造成容纳所述压缩机部分和所述大齿轮；以及 泵壳体，所述泵壳体构造成接纳所述泵部分， 其中，所述泵壳体附连到所述压缩机壳体。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统构造成以预定效率仅处理一种流体，并且所述系统不能重新构造成以相同效率处理另一种流体。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：G萨萨内利，M贝尔蒂，L贝尔加米尼，S布雷夏尼，M德亚科，N班基，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：
国别省市：