Гидравлический стартер с двухконцевой передачей

(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЭКСОНМОБИЛ АПСТРИМ РИСЕРЧ КОМПАНИ (US) Предложены способ управления гидротрансформатором для запуска компрессора, а также цепочка ротационного высокомощного оборудования, содержащая гидротрансформатор (CSTC)(16) для запуска компрессора, а также скоростные передачи для изменения входной и выходной скорости таким образом, чтобы она соответствовала требованиям скорости и мощности по меньшей мере одного компрессора (4), находящегося в конце цепочки. Эта цепочка также включает в себя первичный двигатель (10), представленный либо электродвигателем, либо турбиной со стартером. CSTC приводится первичным двигателем, в котором с помощью понижающей передачи (18) скорость понижается до скорости, подходящей для эффективной передачи мощности,после чего наступает очередь повышающей передачи (20), служащей для увеличения выходной скорости CSTC, чтобы привести ее в соответствие с необходимыми требованиями высокоскоростного компрессора. Эти передачи могут быть представлены двумя отдельными блоками со своими кожухами или же заключенными в один общий кожух с CSTC. Этот CSTC может быть представлен таким CSTC, который используется для запуска под давлением высокоскоростных нагруженных цепочек компрессора для охлаждения СПГ. 013921 Уровень техники Целью настоящего изобретения является изложение различных аспектов техники обсуждаемой отрасли, которые могут иметь отношение к иллюстрируемым вариантам воплощения настоящего изобретения. Следует полагать, что данное описание поможет очертить некие рамки для обеспечения лучшего понимания специфических свойств настоящего изобретения. Соответственно следует понимать, что этот раздел надо рассматривать именно в этом контексте, а не как экскурс в историю предшествующего уровня техники. Настоящее изобретение в целом относится к способу для запуска крупного ротационного оборудования. В частности, оно относится к гидротрансформаторам для запуска компрессора, относящегося к цепочке оборудования. Данный стартер требуется для запуска большого двигателя или турбины, чтобы привести в действие компрессор или несколько компрессоров. Эта цепочка компрессоров может быть задействована в крупномасштабных операциях по охлаждению сжиженного природного газа (СПГ). Сочетание ротационного оборудования, обладающего высокой скоростью, большой мощностью(например, турбин, электрических двигателей и компрессоров) в последовательной комбинации (известной также как "цепочка"), обычно требует отдельных стартеров для запуска такого оборудования из-за многочисленных факторов, таких как большой момент инерции, паразитные потери, пусковой момент,сопротивление воздуха, сжимающая нагрузка и другие виды сопротивления, свойственные ротационному оборудованию. Обычная цепочка такого оборудования может иметь газовую турбину или привод двигателя, которые присоединяются к одному компрессору, множеству компрессоров, генератору или к любому другому ротационному оборудованию с базисной нагрузкой. К этой цепочке может быть также присоединен статорный механизм, такой как маломощный пусковой двигатель. На фиг. 1 показан пример типичной цепочки с газовой турбиной 3 с механическим приводом и сжимающей нагрузкой, включающей в себя первый компрессор 4 и второй компрессор 5, с частотно-регулируемым электроприводом(VFD) 1 со стартером (S/M) 2. Этот частотно-регулируемый электропривод 1 представляет собой электрическое устройство, которое преобразовывает линейное входное напряжение установленного переменного тока (АС) в напряжение постоянного тока (DC) и преобразовывает напряжение постоянного тока в нужное пользователю выходное напряжение переменного тока. Этот частотно-регулируемый электропривод 1 обеспечивает пользователя избираемо-регулируемым выходным частотным сигналом,обеспечивая, таким образом, регулируемую скорость для S/M 2. В результате возникают большие инерционные нагрузки с ограниченно управляемым пусковым током, в противовес прямым пускам в синхронных двигателях с демпферными перемычками, которые могут до 6 раз увеличивать (нагрузочно зависимый) расчетный ток двигателя для длительной работы. На фиг. 2 схематично показан типичный стартер 6 прямого пуска с гидромуфтой 7 регулируемой скорости. Стартер 6 прямого пуска с гидромуфтой 7 является еще одним механизмом для запуска оборудования с большими инерционными нагрузками. Эта гидромуфта 7 функционирует в качестве механического VFD. При этом стартер 6 прямого пуска запускается при отцепленной гидромуфте 7 и, следовательно, без нагрузки. Когда S/M 6 набирает полную скорость, происходит сцепление с гидромуфтой 7,обеспечивая, таким образом, регулируемую скорость (от нуля до полной скорости) и необходимый крутящий момент, чтобы довести газовую турбину 3 и другую подключенную нагрузку (нагрузки) (например, первый и второй компрессор 4, 5) до полной скорости. Как только газовая турбина 3 достигает достаточной скорости для производства нужной мощности, гидромуфта 7 отцепляется, и стартер 6 электрически больше не задействуется. Запуск цепочки оборудования может быть достигнут при выполнении одного из двух обязательных условий. Первое условие - запуск со сброшенным давлением и второе условие - запуск под давлением. Запуск со сброшенным давлением начинается при низком установленном давлении в компрессоре (компрессорах). Для осуществления запуска со сброшенным давлением из данного компрессора (компрессоров) удаляется рабочий газ. Этот рабочий газ замещается, способ его замещения известен как способ восстановления газового состава. Этот процесс восстановления газового состава может потребовать дополнительного оборудования (клапанов, трубопроводов, передаточных механизмов, газовых отводов,оборудования для восстановления газа и соответствующих приборов управления), все это требует временных затрат. Вследствие этих продолжительных временных затрат и дополнительных финансовых затрат на оборудование для восстановления газа при запуске со сброшенным давлением запуск под давлением выглядит довольно привлекательной альтернативой. По сравнению с запуском со сброшенным давлением запуск под давлением начинается при высоком установленном давлении в компрессоре (компрессорах). Запуск под давлением избавляет от необходимости использования оборудования, требуемого для восполнения газового состава при запуске со сброшенным давлением, однако при этом он требует дополнительной пусковой мощности вследствие более высокого пускового крутящего момента из-за находящегося в компрессоре газа, что приводит к более высокой внутренней нагрузке компрессора.-1 013921 Существуют по сути два вида турбин: двухвальные и одновальные. Двухвальные газовые турбины производят сжатие для процесса сгорания с помощью компрессора, приводимого малоступенчатой (например, 2- или 3-ступенчатой) турбиной, находящейся на отдельном валу. А остающаяся термодинамическая сила в виде давления, температуры и массового расхода направляется непосредственно в коаксиальную силовую турбину на втором валу. Преимущество двухвальных газовых турбин состоит в их способности производить значительную мощность (крутящий момент) по всему скоростному диапазону турбины. Однако, поскольку требования относительно мощности компрессорной цепочки возросли, возрос и спрос на более мощные газовые турбины. Чтобы выполнить эти требования, предъявляемые к мощности, пользователи приспособили технологию одновальной газовой турбины, традиционно используемую для производства мощности, к работе в качестве механического привода. Для очень больших двигателей или турбин, запускаемых под давлением, стартер прямого пуска, такой как показан на фиг. 2, является недостаточным. Соответственно стартовую мощность обеспечивают частотно-регулируемые электроприводы (VFD). Однако VFD - оборудование дорогостоящее и может составлять до 70% всей цены комплекта двигатель/VFD. Механической альтернативой для запуска компрессионной цепочки является гидропривод с регулируемой скоростью. Гидропривод с регулируемой скоростью является устройством с постоянной скоростью на входе и регулируемой выходной скоростью,которое передает мощность (крутящий момент) от входного вала к выходному валу с помощью гидравлической муфты. Более обычное название для гидропривода с регулируемой скоростью - гидротрансформатор (CSTC) для запуска компрессора. Такой CSTC обычно включает элемент блокировки синхронной скорости, который позволяет ведущему и ведомому концам этого CSTC механически сцепляться и обеспечивать устойчивое вращение между первичным двигателем и нагрузкой (нагрузками) на синхронизированной скорости. На фиг. 3 показана другая известная система, включающая первичный двигатель 10 (например, газовую турбину или электрический двигатель) с CSTC 12. CSTC 12 избавляет от необходимости использования VFD в приводимой двигателем цепочке оборудования и также избавляет от необходимости использования стартера/вторичного двигателя и VFD в цепочке, приводимой газовой турбиной. Однако в каждом из этих случаев для запуска цепочки требуется S/M 6 с НС 7 или стартер VFD. Пусковой комплект первичного двигателя 10 (например, газовая турбина или электродвигатель) может быть представлен либо S/M 6 с НС 7, либо стартером, таким как стартер с VFD. Любой из этих пусковых комплектов может, взаимно заменяя друг друга, использоваться с любым типом первичного двигателя, например,таким как газовая турбина или электродвигатель. В патенте США 6463740 описан пример примененияCSTC в цепочке оборудования. Согласно этому патенту CSTC присоединен к газовой турбине и компрессору, но при этом он не в состоянии запустить компрессорную цепочку мощностью более чем 50000 лошадиных сил (л.с.) (менее чем 40 МВт). Мощность для развития скорости CSTC является ограниченной. В некоторых вариантах требуется применение большей мощности на данной скорости, что может обеспечить современный CSTC. ТакойCSTC может выполнить запуск при сброшенном давлении, когда нагрузки в компрессорной цепочке уменьшены, однако устройство CSTC имеет ограничения по мощности при запуске высоконагруженных компрессорных цепочек, например, таких как высоконагруженные компрессорные цепочки, запускаемые под давлением. Выходная мощность CSTC уменьшается по мере того, как его скорость увеличивается. Учитывая высокие скоростные требования современных высокомощных компрессоров, CSTC не способен обеспечить на выходе необходимую скорость и мощность. Настоящее изобретение направлено на устранение этого недостатка. Другой соответствующий этой теме материал можно найти, по меньшей мере, в патентах США 2377851; 3043162; 3886729 и 3955365, а также в публикации GB1208831. Сущность изобретения В одном варианте воплощения настоящего изобретения предлагается цепочка ротационного силового оборудования. Эта цепочка ротационного силового оборудования включает в себя первичный двигатель, имеющий выходной зал; понижающую зубчатую передачу, присоединенную к первичному двигателю, при этом понижающая зубчатая передача имеет выходной вал и входной вал, при этом выходной вал зубчатой понижающей передачи вращается на более низкой скорости, чем выходной вал первичного двигателя; гидротрансформатор (CSTC) для запуска компрессора, присоединенный к выходному валу понижающей зубчатой передачи, причем CSTC включает в себя выходной вал; повышающую зубчатую передачу, присоединенную с выходному валу CSTC и имеющую выходной вал повышающей зубчатой передачи, вращающийся на большей скорости, чем выходной вал CSTC; и приводимое нагрузочное оборудование, присоединенное к выходному валу повышающей зубчатой передачи, при этом скорость вращения выходного вала указанного CSTC может быть увеличена с помощью повышающей зубчатой передачи, чтобы соответствовать требованиям операционной скорости приводимой нагрузки. Согласно другому положению настоящего изобретения первичный двигатель может быть представлен электродвигателем. В альтернативном варианте таким первичным двигателем может быть турбина. Эта турбина может быть представлена одновальной турбиной. Приводимое нагрузочное оборудование может быть представлено компрессором. При запуске компрессор может находиться под давлением или давление в-2 013921 нем может быть сброшено. Этот компрессор может быть СПГ-компрессором. Один пример использования этого CSTC и зубчатой передачи относится к цепочке компрессорного оборудования для охлаждения сжиженного природного газа (СПГ), где может потребоваться мощность примерно от 80 до 150 МВт при частоте вращения от 2500 до приблизительно 4000 об/мин. Во втором варианте воплощения настоящего изобретения предлагается гидротрансформатор с двумя концевыми передачами для запуска компрессора с целью его использования в цепочке ротационных машин. Этот гидротрансформатор CSTC с двумя концевыми передачами для запуска компрессора включает в себя CSTC; входной и выходной концы; блокировочный механизм для механического присоединения входного конца CSTC к выходному концу CSTC при синхронной скорости (что позволяет ведущему и ведомому концам CSTC войти в механическое сцепление и обеспечить устойчивое вращение между первичным двигателем и нагрузкой (нагрузками) на синхронизированной скорости) между входным и выходным концами; понижающую зубчатую передачу на входном конце и повышающую зубчатую передачу на выходном конце. Весь гидротрансформатор в сборе, включающий концевые передачи,может быть заключен в один кожух или для этого могут использоваться несколько кожухов. Как повышающая зубчатая передача, так и понижающая зубчатая передача могут иметь односпиральную или двухспиральную конструкцию. В третьем варианте воплощения настоящего изобретения предлагается цепочка ротационного силового оборудования для использования в процессах охлаждения (например, при сжатии природного газа с целью производства сжиженного природного газа), включающая гидротрансформатор для запуска компрессора. Эта цепочка ротационного силового оборудования включает одновальную газовую турбину,имеющую входной вал и выходной вал; по меньшей мере один холодильный компрессор с входным валом, отвечающий требованиям номинальной скорости; стартер, функционально присоединенный к входному валу турбины; а также CSTC и зубчатую передачу в сборе для передачи мощности от одновальной газовой турбины по меньшей мере к одному холодильному компрессору. Этот CSTC с зубчатой передачей в сборе включает в себя CSTC, имеющий входной вал постоянной скорости, проходящий к гидравлическому насосу; при этом гидравлический насос подает рабочую жидкость к гидравлической турбине по регулируемым направляющим лопастям; при этом указанная гидравлическая турбина присоединена к выходному валу CSTC так, что скорость этого выходного вала возрастает от нуля до полной скорости благодаря регулировке направляющих лопастей; при этом CSTC дополнительно включает в себя блокировочный механизм для механического присоединения входного вала CSTC к выходному валу CSTC на синхронной скорости. Данное оборудование дополнительно включает в себя понижающую зубчатую передачу, содержащую входной вал понижающей зубчатой передачи, присоединенный к высшей зубчатой передаче, при этом высшая зубчатая передача механически сцеплена с низшей зубчатой передачей,несомой выходным валом понижающей зубчатой передачи, причем выходной вал понижающей зубчатой передачи присоединен к входному валу CSTC; и повышающую зубчатую передачу, содержащую входной вал повышающей зубчатой передачи, при этом входной вал повышающей зубчатой передачи присоединен к выходному валу CSTC, при этом низшая передача присоединена к входному валу повышающей зубчатой передачи и высшая передача механически сцеплена с указанной низшей передачей, причем высшая передача присоединена к выходному валу повышающей зубчатой передачи, который присоединен к входному валу холодильного компрессора. В четвертом варианте воплощения настоящего изобретения предлагается способ запуска по меньшей мере одного компрессора в цепочке ротационного силового оборудования. Этот способ включает обеспечение цепочки ротационного силового оборудования, содержащего первичный двигатель; присоединение понижающей зубчатой передачи к первичному двигателю; присоединение гидротрансформатора(CSTC) для запуска компрессора к понижающей зубчатой передаче; присоединение повышающей зубчатой передачи к CSTC; присоединение по меньшей мере одного компрессора к повышающей зубчатой передаче; запуск первичного двигателя для выработки мощности на первой выходной скорости; понижение первой скорости до второй скорости, меньшей, чем первая скорость, с помощью понижающей зубчатой передачи; передачу мощности с возрастанием через CSTC на выходных скоростях от нуля до второй скорости, меньшей, чем первая скорость; увеличение второй скорости до третьей скорости, большей, чем вторая скорости, с помощью повышающей зубчатой передачи; эксплуатацию компрессора на третьей скорости. При этом запуск под давлением в предпочтительном варианте начинается при минимальной стартовой мощности и переходит к полной мощности, когда повышающая зубчатая передача достигает третьей скорости. В пятом варианте воплощения настоящего изобретения предлагается способ производства СПГ с использованием цепочки ротационного силового оборудования. Эта цепочка ротационного силового оборудования включает в себя первичный двигатель, имеющий выходной вал; понижающую зубчатую передачу, присоединенную к первичному двигателю, при этом понижающая зубчатая передача имеет выходной вал и входной вал, причем выходной вал понижающей зубчатой передачи вращается на более низкой скорости, чем выходной вал первичного двигателя; гидротрансформатор для запуска компрессора, присоединенный к выходному валу понижающей зубчатой передачи, причем CSTC включает в себя выходной вал и блокировочный механизм для механического присоединения входного вала гидротранс-3 013921 форматора для запуска компрессора к выходному валу этого гидротрансформатора для запуска компрессора на синхронной скорости; повышающую зубчатую передачу, присоединенную к выходному валуCSTC, при этом выходной вал повышающей зубчатой передачи вращается на более высокой скорости,чем выходной вал CSTC; и приводимое нагрузочное оборудование, присоединенное к выходному валу повышающей зубчатой передачи, при этом скорость вращения выходного вала CSTC может повышаться с помощью повышающей зубчатой передачи, чтобы соответствовать скоростному операционному требованию приводимого нагрузочного оборудования. При этом первичный двигатель может быть представлен одновальной турбиной или электродвигателем. В шестом варианте воплощения настоящего изобретения предлагается способ производства СПГ,задействующий гидротрансформатор (CSTC) с двухконцевой передачей для запуска компрессора, находящийся в цепочке ротационного оборудования. Этот гидротрансформатор с двухконцевой передачей для запуска компрессора включает в себя гидротрансформатор для запуска компрессора; входной и выходной концы; блокировочный механизм для механического присоединения входного конца CSTC к выходному концу CSTC на синхронной скорости между данным входным концом и выходным концом; понижающую зубчатую передачу на этом входном конце и повышающую зубчатую передачу на этом выходном конце. В седьмом варианте воплощения настоящего изобретения предлагается способ производства СПГ. Этот способ включает обеспечение природным газом и обеспечение цепочкой ротационного силового оборудования. Эта цепочка ротационного силового оборудования включает в себя первичный двигатель,имеющий выходной вал, понижающую зубчатую передачу, присоединенную к указанному первичному двигателю, при этом понижающая зубчатая передача имеет выходной вал и входной вал, при этом выходной вал этой указанной понижающей зубчатой передачи вращается на более низкой скорости, чем выходной вал первичного двигателя; гидротрансформатор для запуска компрессора, присоединенный к выходному валу понижающей зубчатой передачи, причем CSTC включает в себя выходной вал; повышающую зубчатую передачу, присоединенную к выходному валу CSTC, при этом выходной вал этой повышающей зубчатой передачи вращается на более высокой скорости, чем выходной вал CSTC; и компрессор, присоединенный к выходному валу повышающей зубчатой передачи, при этом скорость вращения выходного вала CSTC может быть повышена с помощью повышающей зубчатой передачи, чтобы соответствовать скоростным требованиям, предъявляемым к компрессору. Этот способ дополнительно включает подачу хладагента к компрессору, сжатие хладагента в компрессоре для получения, таким образом, сжатого хладагента; расширение сжатого хладагента для получения охлажденного хладагента; охлаждение природного газа путем непрямого теплообмена с охлажденным хладагентом и получение СПГ. Краткое описание чертежей Следует заранее отметить, что представленные ниже чертежи не выдержаны в соответствующем масштабе и что размер и толщина различных элементов были выбраны так, чтобы облегчить понимание чертежей. Упомянутые и другие преимущества настоящего изобретения могут стать очевидными после ознакомления со следующим ниже подробным описанием и чертежами неограничивающих вариантов воплощения изобретения, на которых: фиг. 1 - схематичный вид цепочки оборудования с использованием частотно-регулируемого электродвигателя; фиг. 2 - схематичный вид другой цепочки оборудования с использованием гидравлической муфты переменной скорости и стартера; фиг. 3 - схематичный вид цепочки оборудования с фиг. 2 с использованием CSTC между турбиной и, по меньшей мере, одним компрессором; фиг. 4 - схематичный вид варианта воплощения гидротрансформатора с двухконцевой передачей для запуска компрессора, показанного согласно настоящему изобретению в цепочке ротационного оборудования; фиг. 5 - вид, частично в сечении, показывающий отдельные компоненты передач CSTC варианта воплощения с фиг. 4; фиг. 6 - вид, частично в сечении, показывающий передачи и CSTC варианта воплощения с фиг. 4; фиг. 7 - схематичный вид еще одного варианта воплощения гидротрансформатора с двухконцевой передачей для запуска компрессора, показанного согласно настоящему изобретению в цепочке ротационного оборудования; и фиг. 8 - вид, частично в сечении, показывающий передачи и блок CSTC варианта воплощения с фиг. 7.-4 013921 Подробное описание настоящего изобретения В следующем разделе приводится подробное описание конкретных вариантов воплощения настоящего изобретения, которые считаются предпочтительными. Однако, поскольку следующее ниже описание относится к конкретному варианту воплощения или касается конкретного использования настоящего изобретения, ему отводится лишь иллюстративная роль, где просто приводится описание примерных вариантов воплощения. Соответственно данное изобретение не ограничено описанными ниже конкретными воплощениями, а, наоборот, включает все альтернативные варианты, модификации и эквиваленты,соответствующие идее и объему прилагаемой формулы изобретения. Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения относятся к механическому способу для запуска цепочки. Запуск цепочки может быть достигнут при выполнении одного из двух обязательных условий. Первое условие - запуск со сброшенным давлением и второе условие - запуск под давлением. Запуск под давлением (например, при установленном давлении) позволяет обходиться без того оборудования, которое необходимо при запуске со сброшенным давлением. Однако такой запуск требует дополнительной пусковой мощности вследствие более высокого пускового крутящего момента. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения рассматривается вопрос об альтернативной технологии запуска компрессионного нагрузочного оборудования первичных двигателей. По меньшей мере в одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения рассматривается вопрос об интегрированном применении по меньшей мере одного CSTC, присоединенного по меньшей мере к одному понижающему редуктору на входном приводном валу этого CSTC, и по меньшей мере одного повышающего редуктора на выходном приводном валу CSTC в качестве пускового оборудование по меньшей мере для одного компрессора. Это оборудование и эти системы и способы настоящего изобретения могут с успехом применяться в комбинации с запуском под давлением для больших компрессоров по производству сжиженного природного газа (СПГ). При запусках со сброшенным давлением аэродинамическое сопротивление внутри компрессоров является относительно низким, и пусковой момент, прежде всего, зависит от общей инерции цепочки с вторичными последствиями от внешних потерь. Внешние потери Тext определяются как отношение всего внешнего момента сопротивления к внутреннему сопротивлению компрессора (имеются в виду подшипники, уплотнения, аэродинамическое сопротивление лопаток турбины). Для сравнения при запусках со сброшенным давлением все внутреннее аэродинамическое сопротивление, присущее компрессору, не будет приниматься во внимание. Аэродинамическое сопротивление прямо пропорционально скорости вращения, возведенной в степень (Tn), где- скорость вращения цепочки при 2n3. В уравнении (1) показано соотношение между крутящим моментом, ускорением и внешними потерями при запуске со сброшенным давлением где T - крутящий момент цепочки;J - инерция вращения цепочки и- ускорение вращения. По мере возрастания ускорения вращения, крутящий момент стартера и мощность также должны возрастать; однако время для достижения полной скорости сокращено. Поэтому время для достижения полной скорости представляет собой функцию от ускорения, а ускорение является функцией от мощности стартера. Однако при этом стартер должен иметь такие размеры, чтобы, как минимум, преодолеть внешние потери на полной скорости. В уравнении (2) показаны соотношения крутящего момента, ускорения, скорости, внешних потерь и аэродинамического сопротивления компрессора для запуска под давлением, где Тcomp является моментом аэродинамического сопротивления компрессора (компрессоров). По сравнению с уравнением (1) уравнение (2) ясно показывает более высокие требования к крутящему моменту для запуска под давлением, выражающиеся в дополнительном условии Во всех случаях для запуска цепочек требуется пусковое оборудование соответствующих размеров. Обычно для запуска используются два типа первичных двигателей: турбины и электродвигатели. Турбины могут использоваться, например, в случае, описанном на фиг. 1. Для запуска турбин обычно используются электродвигатели, поскольку турбины (одновальные) имеют маленький скоростной диапазон для выработки значительной мощности (т.е. 92103% полной скорости). Мощность, требуемая для запуска и дальнейшей работы компрессора, определяется отношением потока к перепаду давления. Компрессор будет запущен при самой низкой пусковой мощности, которая обычно будет характеризоваться низким перепадом давления и высоким потоком. По мере того как компрессор достигает стабильных операционных показателей, перепад давления возрастает, а поток обычно уменьшается и мощность увеличивается до тех пор, пока не будут достигнуты номинальные операционные параметры.-5 013921 На фиг. 4 схематично показана цепочка силового оборудования, включающая в себя первичный двигатель (газовая турбина или электродвигатель) 10, используемый как привод по меньшей мере одного компрессора 12. Хотя на данном чертеже показаны два компрессора, согласно настоящему изобретению может использоваться любое число компрессоров. К первичному двигателю с помощью гидравлической муфты 15 присоединен стартер 14. Выход первичного двигателя может быть присоединен к входу CSTC 16 с помощью понижающей передачи 18. Выход CSTC может быть присоединен к компрессорам 12 с помощью повышающей передачи 20. При таком конструкционном расположении элементов вращающийся на высокой скорости выходной вал первичного двигателя может быть присоединен к редуктору скорости или понижающей передаче 18 для передачи крутящего момента и скорости. Эта передача передает мощность на пониженной скорости от своего выхода к CSTC 16. При этой пониженной входной скорости CSTC передает мощность со скоростью, переменной от нуля до полной пониженной выходной скорости. Скоростная производительность CSTC затем увеличивается с помощью повышающей передачи 20, чтобы соответствовать скорости, требуемой на входе в компрессоры 12.CSTC 16 представляет собой гидротрансформатор для запуска компрессора, имеющий входной вал и выходной вал, способные передавать мощность от нуля до блокирующей скорости, при которой входной и выходной валы имеют одинаковую скорость. CSTC обычно включает в себя блокировочный механизм для механического присоединения входного вала гидротрансформатора запуска компрессора к выходному валу гидротрансформатора запуска компрессора на синхронной скорости, что позволяет приводному и приводимому концам этого CSTC механически сцепляться и обеспечивать устойчивое вращение между первичным двигателем и нагрузкой (нагрузками) на синхронизированной скорости. Некоторые дополнительные подробности CSTC раскрыты в патенте США 6463740, разделы которого,имеющие отношение к данному CSTC, включены в описание в качестве ссылки. В известной публикацииCSTC расположен между газовой турбиной и компрессором и присоединен к ним, но при этом он не способен к запуску компрессорной цепочки мощностью более 50000 л.с. (более 40 МВт). На фиг. 5 показан пример соединения зубчатой понижающей передачи 18, за которой следует CSTC 16, чей выход переходит в зубчатую повышающую передачу 20. Следует обратить внимание, что при таком расположении каждый из данных компонентов имеет отдельный кожух. Один из предпочтительных вариантов воплощения зубчатой понижающей передачи 18 показан на фиг. 6. Входной вал 23 этой передачи, вращаясь со скоростью 1, непосредственно присоединен к первичному двигателю с помощью соединительного фланца 26. При этом высокоскоростная (шестеренная) передача 22 составляет единое целое с входным валом 23 этой передачи и имеет двухспиральную конструкцию. Входной вал 23 этой передачи опирается на два гидродинамических подшипника 21. При этом выходной вал 24 этой передачи непосредственно присоединен с помощью соединительного фланца 28 к выходной нагрузке (входному валу 42 CSTC) со скоростью 2 вращения вала. При этом низкоскоростная передача 25 составляет единое целое с выходным валом 24 этой передачи и также имеет двухспиральную конструкцию. Этот выходной вал опирается на два радиальных гидродинамических подшипника 27. Весь блок оборудования размещен в кожухе или корпусе 29. На фиг. 6 показан примерный вариант воплощения зубчатой повышающей передачи 20, которая включает в себя входной вал 35 передачи, непосредственно присоединенный с помощью соединительного фланца 37 к выходному валу 43 CSTC со скоростью 3 вращения вала. Низкоскоростная зубчатая передача 34 составляет единое целое с входным валом 35 этой передачи и может иметь двухспиральную конструкцию. Входной вал 35 этой передачи может опираться на два гидродинамических подшипника 30. Выходной вал 36 этой передачи с помощью соединительного фланца 31 непосредственно присоединен к выходной нагрузке (компрессору или компрессорам) со скоростью 4 вращения вала. Высокоскоростная (шестеренная) передача 33 составляет единое целое с выходным валом 36 этой передачи и также может иметь двухспиральную конструкцию. Этот выходной вал опирается на два радиальных гидродинамических подшипника 30. Блок оборудования повышающей передачи заключен в кожух 32. На фиг. 6 также показаны некоторые элементы гидротрансформатора (CSTC) 16 для запуска компрессора, относящиеся к настоящему изобретению. Этот гидротрансформатор для запуска компрессора включает в себя насос 40 и турбину 41. Рабочая текучая среда этого гидротрансформатора для запуска компрессора в предпочтительном варианте является несжимаемым смазочным маслом (например, ISOVG 32 или 46), но может быть представлена и другой подобной несжимаемой жидкостью. В предпочтительном варианте насос 40 жестко прикреплен к входному валу 42 CSTC. Входной вал 42 CSTC может опираться по меньшей мере на один радиальный гидродинамический подшипник 44 (например, сегментного типа) и гидродинамический упорный подшипник 46 (например, сегментного типа). Входной вал 42CSTC может дополнительно включать в себя крепежный фланцевый соединительный элемент для присоединения к выходному фланцу 28 понижающей передачи. Гидравлическая турбина 41 жестко присоединена к выходному валу 43 CSTC и опирается по меньшей мере на один гидродинамический подшипник 48 (например, сегментного типа) и гидродинамический упорный подшипник 50 (например, сегментного типа). Выходной вал 43 CSTC может дополнительно включать в себя крепежный фланцевый соединительный элемент для осуществления непосредственного присоединения к входному фланцу 37 повы-6 013921 шающей передачи. При этом рабочая жидкость может быть повторно использована в гидротрансформаторе для запуска компрессора, пройдя через внешний теплообменник (не показан). Регулируемые входные направляющие лопасти 52 направляют поток рабочей жидкости в насос 40. По меньшей мере один примерный вариант воплощения гидротрансформатора для запуска компрессора (CSTC) 16 настоящего изобретения включает в себя блокировочное устройство, содержащее три эпициклических зубчатых колеса 54, 61, 62; нажимную пластину 56 и пресс-цилиндр 57; толкатель 58 и возвратную пружину 60. Три эпициклических зубчатых колеса 54, 61, 62 включают в себя внешнее эпициклическое зубчатое колесо 54, имеющее зубцы на внутреннем диаметре, которое в предпочтительном варианте жестко присоединено к выходному валу 43 CSTC; промежуточное скользящее эпициклическое зубчатое колесо 61 с зубьями как на внутреннем, так и на внешнем диаметре, которое в предпочтительном варианте жестко присоединено к нажимной пластине 56 и толкателю 58 в сборе; а также внутреннее эпициклическое зубчатое колесо 62 с зубьями на внутреннем диаметре, которое в предпочтительном варианте жестко прикреплено к входному валу 42 CSTC. Возвратная пружина 60 в предпочтительном варианте присоединяет конец толкателя 58 к выходному валу 43 CSTC. Эта возвратная пружина 60 может обеспечивать постоянную силу возврата или расцепления подвижному промежуточному скользящему зубчатому колесу 61 нажимной пластине 56 - толкателю 58 в сборе. Рабочая жидкость (например,смазочное масло) нагнетается в пресс-цилиндр 57, чтобы произвести перемещающую или сцепляющую силу для установки промежуточного эпициклического зубчатого колеса 61 в положение между внешним эпициклическим зубчатым колесом 54 и внутренним эпициклическим зубчатым колесом 62. Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения включают различные способы действия. Один примерный способ включает увеличение давления в гидротрансформаторе (CSTC) 16 для запуска компрессора, используя при этом рабочую жидкость и закрывая регулируемые направляющие входные лопасти 52 для предотвращения циркулирования рабочей жидкости через насос 40 и гидравлическую турбину 41. Для предотвращения кавитации рабочей жидкости в насосе 40 используется минимальное давление с заданным показателем. Входной вал 42 CSTC ускоряется до полной скорости выходного вала 24 понижающей зубчатой передачи. Когда входной вал 42 CSTC вращается на полной скорости, то регулируемые направляющие входные лопасти 52 медленно раскрываются, чтобы позволить рабочей жидкости циркулировать в CSTC 16. Увеличение раскрытия регулируемых направляющих лопастей 52 приводит к увеличению силового потока от насоса 40 к гидравлической турбине 41, увеличивая, таким образом, крутящий момент на выходном валу 43 CSTC до тех пор, пока регулируемые направляющие входные лопасти 52 не займут полностью открытое положение, при котором на выходной вал 43 CSTC подается максимальная мощность (крутящий момент). Поскольку в CSTC 16 мощность возрастает, то выходной вал 43 CSTC ускоряет свое вращение от нуля до полной скорости входного вала 42 этого CSTC. Регулируемые направляющие входные лопасти 52 разработаны таким образом, чтобы выходной вал 43CSTC ускорял свое вращение до немного большей скорости, чем скорость входного вала 42 этого CSTC. Когда скорость (3) выходного вала 43 CSTC является большей, чем скорость (2) входного вала 42 этого CSTC, не выходя при этом за предусмотренные проектом ограничения относительно дифференциала скоростей (синхронизированная скорость), может быть задействовано блокировочное устройство. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения блокировочное устройство может быть задействовано путем накачки рабочей жидкости, предпочтительно смазочного масла, в прессцилиндр 57 этого блокировочного устройства. Рабочая жидкость может подаваться в систему подачи рабочей жидкости при показателях давления, известных специалистам в данной области (23 бар). Вращение этого блокировочного устройства обеспечивает центробежную силу, воздействующую на рабочую жидкость в этом пресс-цилиндре 57, который взаимодействует с нажимной пластиной 56 и приводит к повышению статического давления рабочей жидкости (выше, чем давление смазочного масла в системе подачи). Такое давление рабочей жидкости обеспечивает противодействующую силу, направленную на возвратную пружину 60, что приводит к тому, что агрегат в сборе, состоящий из промежуточного эпициклического зубчатого колеса 61, нажимной пластины 56 и толкателя 58, сцепляется с внутренним эпициклическим зубчатым колесом 62 входного вала 42 CSTC. После того как блокировочное устройство вошло в сцепление и между входным 42 и выходным 43 валами CSTC достигнуто устойчивое вращение,рабочая жидкость, находящаяся в данном CSTC, в предпочтительном варианте сливается, чтобы минимизировать потери CSTC во время полноскоростных длительных операций. На фиг. 7 показан альтернативный вариант воплощения гидротрансформатора для запуска компрессора, относящийся к настоящему изобретению. Этот альтернативный вариант воплощения включает в себя понижающую 18 и повышающую 20 передачи, которые заключены в общий кожух 64 вместе сCSTC 16. Такое объединение агрегатов отдельно показано на фиг. 8, где общий кожух 64 включает в себя понижающую передачу 18, CSTC 16 и повышающую передачу 20. Объединение этих компонентов в единый блок упрощает конструкцию путем устранения и объединения некоторых компонентов. При этом выходной вал понижающей передачи может составлять единое целое с входным валом 66 данного CSTC. При этом радиальный подшипник, находящийся на конце соединительной муфты выходного вала понижающей передачи, и соединительная муфта, и гидродинамические радиальные подшипники входного вала этого CSTC могут быть удалены. Входной вал 68 повышающей передачи может составлять единое-7 013921 целое с выходным валом данной CSTC. Соединительная муфта входного вала повышающей передачи и его концевые радиальные подшипники, равно как и соединительная муфта выходного вала CSTC и его концевые радиальные подшипники, также могут быть удалены. Конкретный тип передачи, используемой в различных вариантах воплощения настоящего изобретения, зависит от различных конструкционных параметров. При этом зубья передач, как схематично показано на фиг. 6 и 7, в предпочтительном варианте представляют собой двойную спираль. Однако, как показано на фиг. 5, допускается также использование передачи в виде одиночной спирали. В то время как настоящее изобретение может подвергаться различным модификациям и альтернативным изменениям, описанные выше варианты воплощения были продемонстрированы только в качестве примера. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами воплощения, раскрытыми в данном тексте, а, напротив, настоящее изобретение включает все альтернативные варианты, модификации и эквивалентные решения, не отступающие от идей и объема настоящего изобретения в том виде, как оно определяется в прилагаемой формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Цепочка ротационного силового оборудования, включающая в себя первичный двигатель, имеющий выходной вал; понижающую зубчатую передачу, присоединенную к первичному двигателю и имеющую выходной вал и входной вал, причем выходной вал понижающей зубчатой передачи вращается на более низкой скорости, чем выходной вал первичного двигателя; гидротрансформатор (CSTC) для запуска компрессора, присоединенный к выходному валу понижающей зубчатой передачи через входной вал CSTC, при этом CSTC включает в себя выходной вал; повышающую зубчатую передачу, присоединенную к выходному валу CSTC и имеющую выходной вал, вращающийся на более высокой скорости, чем выходной вал CSTC; и приводимую нагрузку, присоединенную к выходному валу повышающей зубчатой передачи, при этом скорость вращения выходного вала CSTC может быть увеличена с помощью повышающей зубчатой передачи, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к операционной скорости приводимой нагрузки. 2. Цепочка по п.1, в которой приводимая нагрузка является компрессором, при этом цепочка выполнена с возможностью управления работой компрессора, когда он запускается под давлением. 3. Цепочка по п.1, дополнительно включающая в себя блокировочный механизм для механического присоединения входного вала CSTC к выходному валу CSTC на синхронной скорости. 4. Цепочка по п.1, в которой CSTC имеет вращающийся на постоянной скорости входной вал к гидравлическому насосу, при этом насос подает рабочую жидкость гидравлической турбине через регулируемые направляющие лопасти, причем турбина присоединена к выходному валу CSTC так, что скорость выходного вала изменяется от нуля до полной скорости с помощью регулируемых направляющих лопастей. 5. Цепочка по п.1, в которой CSTC, понижающая передача и повышающая передача расположены в одном кожухе. 6. Цепочка по п.1, в которой CSTC размещен в одном кожухе, понижающая передача размещена в другом кожухе и повышающая передача размещена в третьем кожухе. 7. Цепочка по п.6, в которой понижающая зубчатая передача включает в себя входной вал, приводимый первичным двигателем и присоединенный к высшей передаче, при этом высшая передача присоединена к низшей передаче, несомой выходным валом понижающей зубчатой передачи; при этом выходной вал понижающей зубчатой передачи приводит в действие CSTC. 8. Цепочка по п.1, в которой повышающая зубчатая передача включает в себя низшую передачу,присоединенную к выходному валу CSTC, и высшую передачу, приводимую низшей передачей; при этом высшая передача присоединена к выходному валу для приведения в действие приводимой нагрузки. 9. Гидротрансформатор (CSTC) с двухконцевой передачей для запуска компрессора, используемый в цепочке ротационного оборудования и включающий в себя гидротрансформатор для запуска компрессора; входной и выходной концы; блокировочный механизм для механического присоединения входного конца CSTC к выходному концу CSTC на синхронной скорости между входным и выходным концами; понижающую зубчатую передачу на входном конце и повышающую зубчатую передачу на выходном конце. 10. CSTC по п.9, в котором CSTC имеет вращающийся на постоянной скорости входной вал к гидравлическому насосу, при этом насос подает рабочую жидкость гидравлической турбине через регулируемые направляющие лопасти, причем гидравлическая турбина присоединена к выходному валу CSTC и скорость выходного вала CSTC изменяется от нуля до полной скорости с помощью направляющих лопастей.-8 013921 11. CSTC по п.9, в котором указанная понижающая зубчатая передача включает в себя входной вал понижающей зубчатой передачи, присоединенный к высшей передаче, при этом высшая передача присоединена к низшей передаче, несомой выходным валом понижающей зубчатой передачи, причем выходной вал понижающей передачи приводит в действие CSTC. 12. CSTC по п.9, в котором повышающая зубчатая передача включает в себя входной вал повышающей зубчатой передачи; низшую передачу, присоединенную к входному валу повышающей зубчатой передачи, и высшую шестеренную передачу, приводимую низшей передачей; при этом высшая шестеренная передача присоединена к выходному валу повышающей зубчатой передачи. 13. CSTC по п.12, в котором высшая и низшая передачи имеют односпиральную конструкцию. 14. Цепочка ротационного силового оборудования, используемая при охлаждении сжиженного природного газа (СПГ), включающая в себя гидротрансформатор (CSTC) для запуска компрессора и содержащая одновальную газовую турбину, имеющую входной вал и выходной вал; по меньшей мере один холодильный компрессор с входным валом, отвечающий номинальным требованиям относительно частоты его вращения; стартер, оперативно присоединенный к входному валу турбины;CSTC и узлы передач для подачи мощности от одновальной газовой турбины по меньшей мере к одному холодильному компрессору,при этом указанный узел включает в себя CSTC, имеющий вращающийся на постоянной скорости входной вал гидравлического насоса; при этом гидравлический насос подает рабочую жидкость к гидравлической турбине с помощью регулируемых направляющих лопастей; причем гидравлическая турбина присоединена к выходному валу CSTC так, что частота вращения выходного вала возрастает от нуля до полной скорости с помощью регулируемых направляющих лопастей;CSTC дополнительно включает в себя блокировочный механизм для механического присоединения входного вала CSTC к выходному валу CSTC на синхронизированной скорости; понижающую зубчатую передачу, включающую в себя входной вал понижающей передачи, присоединенный к высшей передаче, при этом высшая передача является механически сцепленной с низшей передачей, несомой выходным валом понижающей зубчатой передачи, тогда как выходной вал понижающей зубчатой передачи присоединен к входному валу CSTC; и повышающую зубчатую передачу, включающую в себя входной вал повышающей зубчатой передачи, где этот входной вал повышающей зубчатой передачи присоединен к выходному валу CSTC, при этом к входному валу повышающей зубчатой передачи присоединена низшая передача и с низшей передачей механически сцеплена высшая передача, причем высшая передача присоединена к выходному валу повышающей зубчатой передачи, а вал присоединен к входному валу холодильного компрессора. 15. Цепочка по п.14, в которой турбина запускается стартером, чтобы разогнать выходной вал турбины до первой скорости, при этом выходной вал понижающей зубчатой передачи вращается на второй скорости, более низкой, чем первая скорость, и выходной вал CSTC увеличивает скорость от нуля до второй скорости, при этом выходной вал повышающей зубчатой передачи вращается на третьей скорости, более высокой, чем вторая скорость, что соответствует скоростным требованиям холодильного компрессора. 16. Цепочка по п.14, дополнительно включающая в себя кожух, в котором в качестве единого блока расположены понижающая зубчатая передача, CSTC и повышающая зубчатая передача. 17. Цепочка по п.16, в которой выходной вал понижающей зубчатой передачи выполнен за одно целое с входным валом CSTC и выходной вал CSTC выполнен за одно целое с входным валом повышающей зубчатой передачи. 18. Способ запуска по меньшей мере одного компрессора, находящегося в цепочке ротационного силового оборудования, при котором обеспечивают цепочку ротационного силового оборудования, включающую в себя первичный двигатель; присоединяют понижающую зубчатую передачу к первичному двигателю; присоединяют гидротрансформатор (CSTC) для запуска компрессора к понижающей зубчатой передаче; присоединяют к CSTC повышающую зубчатую передачу; присоединяют по меньшей мере один компрессор к повышающей зубчатой передаче; запускают первичный двигатель для производства мощности на первой выходной скорости; понижают первую скорость до второй скорости, более низкой, чем первая скорость, с помощью понижающей зубчатой передачи; передают возрастающую мощность посредством CSTC на выходных скоростях от нуля до второй скорости, более низкой, чем первая скорость; повышают вторую скорость до третьей скорости, более высокой, чем вторая скорость, с помощью повышающей зубчатой передачи и-9 013921 поддерживают работу компрессора на третьей скорости. 19. Способ по п.18, при котором запуск под давлением включает управление по меньшей мере одним компрессором на минимальной мощности при запуске и обеспечение перехода от минимальной мощности к полной мощности, когда выходная скорость повышающей зубчатой передачи является третьей скоростью.