[发明专利]用于旋转式机械的安装系统

说明书

一种用于将旋转式机械支撑在离岸设备的支撑结构上的安装系统，所述系统包括：基座框架，其具备用于安装所述旋转式机械的上侧和下侧；至少四个支撑组件的集合，其被布置在所述基座框架的所述下侧处且适于放置在所述支撑结构上以在安装条件中充当所述基座框架与所述支撑结构之间的中间层或框架。所述支撑组件包括在经受负载时产生反作用力的弹性元件，且被配置成同样在所述支撑结构的变形的状况下将低于可允许的界限的应力和/或应变传送到所述基座框架；所述基座框架具有硬度以便保证例如用于旋转式机械对准、端点或接口点位移、动态特性或相似参数的设计验收准则。

技术领域

本文中所公开的主题的实施例大体上涉及用于例如燃气涡轮发动机、电动机、发电机、涡轮压缩机等旋转式机器的安装装置和系统。

背景技术

已针对不同技术领域中的各种机械布置开发出专用安装系统。已发现，对于相对大的巨型机器，例如燃气涡轮机、大发电机和涡轮压缩机，必须常常开发安装系统，所述安装系统可向机械部件提供稳固支撑和稳定性，同时根据具体机器设计进行定制。安装策略必须常常进一步考虑到将供特定机器操作的环境条件。

油气行业提供数个示范性情形，其中极其大的旋转式机器的特定操作条件需要特殊安装系统。旋转式机器布置通常包括原动机，例如燃气涡轮机或电动机，其驱动由例如发电机或涡轮压缩机等旋转式机器组成的负载。在本发明描述和随附权利要求书的上下文中，术语“涡轮压缩机”用于指代动态类型的压缩机，例如轴向或离心式压缩机。

旋转式机器常常布置在底板或基座框架上，从而形成单个模块布置。基座框架又安装在支撑结构上，例如一般安装在离岸平台或船舶的甲板或任何其它钢结构上。

油气行业中的大的旋转式机器的典型应用包括天然气液化设施。出于运输目的，冷却且液化从离岸天然气田提取的天然气。在冷却过程中处理制冷剂以用于冷却和液化天然气。由燃气涡轮发动机驱动的涡轮压缩机用于在制冷循环中处理制冷剂。燃气涡轮发动机还用于电能产生目的，用于驱动发电机。大的旋转式涡轮压缩机还用于油气田中以用于注气和气举应用。

归因于旋转式机器的负载以及其操作，用于此类旋转式机器的底板必须设计成抵抗高静电和动态负载。动态负载包括与机器的正常操作相关的操作负载以及偶然及环境负载。前者归因于旋转式机器的异常操作条件，例如归因于涡轮机中的叶片丢失引起的不平衡或归因于例如爆炸等极端事件。

后者可例如归因于船舶或离岸平台上的波浪或风力作用，或者在旋转式机器安装在固定平台中的状况下与地震有关。

另外平坦通常是平面的船舶甲板可在波浪作用或其它振动及机械应力的影响下经历扭转运动，且继而可将扭转运动传输到上面安装旋转式机器的底板。

虽然在岸上应用中，旋转式机器通常借助于多点超静定系统（也称为静态不可确定或静态不确定系统）安装在地面上，但归因于例如波浪作用等上述动作，通常认为超静定安装在离岸应用中不合适。

举例来说，船舶甲板归因于波浪作用的扭动可能引起超静定多点系统的安装点实际上从最初既定的安装平面移开。这继而引起安装在基座框架或底板上的一系列旋转式机器的旋转轴的未对准。在装备具有用于部件的未对准的低容差的状况下，以上情形可能是致命的。

为了试图解决以上问题，已开发出三点安装系统。三点安装系统包括底板或基座框架，所述底板或基座框架具有其中安装有旋转式机器的上表面和其中布置有三个支撑组件的下表面。支撑组件将基座框架连接到船舶的甲板或离岸平台，或将基座框架连接在任何其它支撑结构上。支撑组件位于三角形的顶点处，所述三角形可以底板的中心线或布置在底板的顶部上的旋转式机器的轴线或重心轴线为中心。