×
20.01.2015
216.013.1f20

АЗОТНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002539409
Дата охранного документа
20.01.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к компрессорной технике, преимущественно к передвижным компрессорным станциям с мембранными генераторами азота, для получения инертной газовой смеси на основе азота. Станция содержит винтовой компрессор 1, мембранный газоразделительный блок 3, маслоотделитель 4, блок подготовки воздуха 5 и систему циркуляции масла. Газоразделительный блок 3 содержит основную секцию 6 и дополнительные секции 7 и 8. В систему циркуляции масла компрессора 1 входят маслоотделитель 4, масляный канал нагревателя воздуха 18, теплообменник-маслоохладитель 24 с вентилятором 25. Теплообменник-маслоохладитель 24 и газоразделительный блок 3 расположены таким образом, чтобы поток нагретого воздуха после маслоохладителя обтекал корпусные детали мембранных модулей, и по направлению движения нагретого воздуха секции газоразделительного блока расположены в последовательности 7-8-6. Обеспечивается нагрев отключенных модулей и, кроме того, при установившемся режиме работы станции поддерживается оптимальный тепловой режим газоразделительного блока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано в азотных компрессорных станциях, преимущественно передвижных, для получения из атмосферного воздуха инертной газовой смеси на основе азота под низким или средним давлением и подачи ее потребителю при выполнении технологических операций в нефтедобыче, в газовой и других отраслях промышленности, а также при пожаротушении.

Известен генератор азота для создания инертной технологической газовой среды, содержащий воздушную компрессорную установку низкого или среднего давления, воздухоохладитель, блок очистки воздуха, нагреватель очищенного воздуха и мембранный газоразделительный блок, состоящий из нескольких соединенных параллельно и оснащенных запорной арматурой секций мембранных модулей [Патент РФ №41262 U1, МПК B01J 7/00, B01D 53/22, 2004].

Нагреватель очищенного воздуха выполнен с возможностью регулирования температуры воздуха путем изменения подводимой к нагревателю электрической мощности. Рабочие параметры газоразделительного блока (производительность и чистоту азота на выходе) регулируют включением/отключением секций мембранных модулей, оснащенных запорной арматурой, и регулированием температуры очищенного воздуха на входе в газоразделительный блок.

Для выхода на рабочий режим ранее отключенных мембранных модулей необходимо время для их прогрева после включения, что является недостатком известного генератора азота. Недостатком известного технического решения является также выполнение нагревателя очищенного воздуха электрическим, что приводит к снижению энергетической эффективности технологического процесса получения азота.

Наиболее близкой к предложенной станции является известная азотная компрессорная станция, содержащая воздушную компрессорную установку с винтовым компрессором, присоединенные к его выходу последовательно маслоотделитель, воздухоохладитель, водоотделитель, блок воздушных фильтров, масляный нагреватель воздуха и подключенный к выходу последнего мембранный газоразделительный блок с мембранными модулями, соединенными в отдельные секции, при этом масляный канал нагревателя воздуха включен в систему циркуляции масла компрессора, а газоразделительный блок содержит соединенные параллельно основную секцию и, по меньшей мере, одну дополнительную секцию, оснащенную запорной арматурой [Патент США №5829272, МПК B01D 53/22, 1998], выбранная в качестве прототипа изобретения.

В известной станции нагреватель воздуха выполнен с возможностью регулирования температуры воздуха путем байпасирования масляного канала нагревателя. Рабочие параметры газоразделительного блока (производительность и чистоту азота на выходе) регулируют включением/отключением дополнительных секций газоразделительного блока, оснащенных запорной арматурой, и регулированием температуры воздуха на входе в газоразделительный блок.

При включении дополнительной секции газоразделительного блока на уже работающей станции выход на рабочий режим мембранных модулей этой секции происходит по прошествии времени, необходимого для их прогрева, что является недостатком известной станции.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности азотной компрессорной станции.

Технический результат при осуществлении изобретения заключается в поддержании в нагретом состоянии отключенных мембранных модулей на работающей станции, что обеспечивает сокращение времени выхода на рабочий режим этих мембранных модулей после включения. Нагрев корпусных деталей включенных мембранных модулей обеспечивает поддержание оптимального теплового режима в них. Кроме того, в предлагаемом изобретении возможно расширение функциональных возможностей для регулирования температуры воздуха на входе в мембранный газоразделительный блок.

Указанный результат достигается тем, что в азотной компрессорной станции, содержащей воздушную компрессорную установку с винтовым компрессором, присоединенные к его выходу последовательно маслоотделитель, блок подготовки воздуха и подключенный к выходу последнего мембранный газоразделительный блок с мембранными модулями, соединенными в отдельные секции, при этом блок подготовки воздуха содержит воздухоохладитель, водоотделитель, блок воздушных фильтров и масляный нагреватель воздуха, масляный канал которого включен в систему циркуляции масла компрессора, а газоразделительный блок содержит соединенные параллельно основную секцию и, по меньшей мере, одну дополнительную секцию, оснащенную запорной арматурой, система циркуляции масла компрессора дополнительно содержит маслоохладитель с воздушным обдувом, с возможностью направления потока нагретого воздуха после маслоохладителя на обдув газоразделительного блока.

Обдув потоком нагретого воздуха после маслоохладителя компрессора обеспечивает нагрев корпусных деталей мембранных модулей газоразделительного блока, что обеспечивает сокращение времени выхода на рабочий режим мембранных модулей после включения и поддержание оптимального теплового режима в них в процессе работы.

В частном случае реализации изобретения секции газоразделительного блока размещают таким образом, что по направлению движения нагретого воздуха после маслоохладителя первой является дополнительная секция, а последней - основная.

В этом исполнении обеспечивается нагрев корпусных деталей преимущественно мембранных модулей дополнительной секции.

В другом частном случае реализации изобретения на воздушном и/или масляном канале нагревателя воздуха установлен байпас с регулирующим клапаном.

При этом обеспечивается дополнительный технический результат - расширение функциональных возможностей для регулирования температуры воздуха на входе в мембранный газоразделительный блок.

Сущность предложенного изобретения поясняется структурной пневматической схемой азотной компрессорной станции.

Азотная компрессорная станция содержит компрессорную установку среднего давления (с конечным давлением, например, 2,5 МПа) с винтовым компрессором 1 и дизельным приводом 2, мембранный газоразделительный блок 3 с половолоконными мембранами. Станция оснащена также системами и устройствами, обеспечивающими работу компрессорной установки и газоразделительного блока, в т.ч. маслоотделителем 4, блоком подготовки воздуха 5 и системой циркуляции масла.

Газоразделительный блок 3 содержит основную секцию 6 и дополнительные секции 7 и 8 мембранных модулей. На входе воздуха и на выходе инертной газовой смеси дополнительные секции 7 и 8 оснащены запорными клапанами, соответственно, 9 и 10 на входе и 11 и 12 на выходе (взамен запорных клапанов 11 и 12 могут быть установлены обратные клапаны). Выход газоразделительного блока через запорный клапан 13 соединен с выходом 14 азота среднего давления. Количество мембранных модулей в секциях выбирают, исходя из требуемого уровня концентрации инертных газов в газовой смеси на выходе азотной станции при заданных режимах работы.

Например, число мембранных модулей в основной секции 6 соответствует концентрации инертных газов 90% при работе только этой секции, в первой дополнительной секции 7 - концентрации 95% при совместной работе секций 6 и 7, во второй дополнительной секции 8 - концентрации 97% при совместной работе всех трех секций 6÷8.

Блок подготовки воздуха 5 включает в себя охладитель 15, фильтр-влагоотделитель 16, блок воздушных фильтров 17 (фильтры грубой очистки, тонкой очистки и адсорбционный) и нагреватель воздуха 18. Выход влагоотделителя 16 через запорный клапан 19 соединен с блоком фильтров 17 и через запорный клапан 20 - с выходом 21 сжатого воздуха. На воздушном канале нагревателя воздуха 18 имеется байпас 22 с регулирующим клапаном 23.

В систему циркуляции масла винтового компрессора 1 входят маслоотделитель 4, масляный канал нагревателя воздуха 18, теплообменник-маслоохладитель 24 с вентилятором 25.

Теплообменник-маслоохладитель 24 и газоразделительный блок 3 взаимно расположены таким образом, чтобы поток нагретого воздуха после маслоохладителя обтекал корпусные детали мембранных модулей, и по направлению движения нагретого воздуха секции газоразделительного блока расположены в последовательности 7-8-6.

На входе винтового компрессора 1 имеется всасывающий фильтр 26, соединенный с атмосферой.

Азотная компрессорная станция работает следующим образом.

Атмосферный воздух после предварительной фильтрации поступает в винтовой компрессор 1. Масловоздушная смесь с выхода компрессора 1 поступает в маслоотделитель 4 с фильтром-сепаратором 27, после которого сжатый воздух подается в блок подготовки воздуха 5, а масло возвращается в маслосистему компрессора.

В блоке подготовки воздуха 5 сжатый воздух охлаждается в охладителе 15, из него удаляется капельная влага в фильтре-влагоотделителе 16, после чего воздух проходит через блок фильтров 17, нагреватель воздуха 18 и поступает в мембранный газоразделительный блок 3. Температуру воздуха на входе в газоразделительный блок регулируют клапаном 23 на байпасе 22 нагревателя воздуха 18. Инертную газовую смесь, образующуюся в надмембранной полости мембранных модулей, подают к выходу 14 станции через обратный клапан 28 и запорный клапан 13, при этом клапан 20 закрыт, клапаны 13 и 19 открыты. Из подмембранной полости воздух, обогащенный кислородом, сбрасывается в атмосферу или используется по известному назначению (например, для наддува дизельного двигателя). При заданной концентрации инертных газов 90% дополнительные секции 7 и 8 отключены, запорные клапаны 9÷12 закрыты, работает только основная секция 6.

Масло возвращается в компрессор 1 из маслоотделителя 4 через масляный канал нагревателя воздуха 18 и теплообменник-маслоохладитель 24, где масло охлаждается потоком воздуха от вентилятора 25.

Поток нагретого воздуха после маслоохладителя 24 нагревает корпусные детали мембранных модулей в газоразделительном блоке 3, начиная с модулей, входящих в дополнительную секцию 7, затем в секции 8 и 6. Подогрев мембранных модулей извне обеспечивает предварительный нагрев отключенных модулей и, кроме того, при установившемся режиме работы азотной станции поддерживает оптимальный тепловой режим газоразделительного блока.

При переводе станции из режима выдачи инертных газов с концентрацией 90% в режим с концентрацией 95% открывают запорные клапаны 9 и 11, а с концентрацией 97% также клапаны 10 и 12. Так как мембранные модули в секциях 7 и 8 были предварительно нагреты, выход этих модулей на рабочий режим происходит достаточно быстро.

При необходимости потребителю выдают сжатый воздух через обратный клапан 29 и запорный клапан 20, при этом клапан 20 открывают, а клапан 19 закрывают.

В другом примере выполнения на масляном канале нагревателя воздуха 18 имеется байпас 30 (показан на схеме пунктиром) с регулирующим клапаном 31 для регулирования протока масла через нагреватель 18 и тем самым - температуры воздуха на входе в газоразделительный блок.

В третьем примере выполнения на всасывающей линии вентилятора 25 имеется регулирующая заслонка 32 (показана на схеме пунктиром) для регулирования потока воздуха через маслоохладитель 24 и тем самым - температуры масла на входе в компрессор, а также параметров потока воздуха на нагрев мембранных модулей.

Примеры выполнения подтверждают возможность осуществления изобретения.

Указанные примеры не исчерпывают возможные варианты реализации изобретения в части применения известных схемных решений, выбора типов приводов, теплообменников, вентилятора, устройств очистки, осушки и охлаждения воздуха, запорной и регулирующей арматуры и др.


АЗОТНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 41.
10.09.2014
№216.012.f118

Печатная плата для светодиодных ламп

Изобретение относится к светотехническим устройствам и может быть использовано при конструировании светодиодных осветительных приборов, применяемых в различных областях науки и техники. Технический результат - упрощение монтажа (сборки) встык идентичных печатных плат между собой. Достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527542
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f6ed

Уплонительное устройство низких ступеней компрессора

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации цилиндра компрессора. Техническим результатом является обеспечение ремонтопригодности уплотнительного устройства. Уплотнительное устройство содержит первый корпус, внутри которого образована сальниковая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529050
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f9a1

Способ изготовления составной печатной платы

Изобретение относится к областям электротехники и радиотехники, а именно к производству светодиодных ламп. Технический результат - снижение количества операций по изготовлению составных печатных плат. Достигается тем, что в способе используют унифицированные блоки печатных плат, каждый из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529742
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fc27

Способ предотвращения или обнаружения и тушения торфяных пожаров и установка для реализации способа

Предлагаемая группа изобретений относится к области экологической и пожарной безопасности торфяников, а также к сбережению энергоресурсов. Достигается значительное замедление саморазогрева торфа, увеличение времени между последовательными профилактиками, повышение травмобезопасности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530397
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2014
№216.013.0748

Дисковый литой поршень компрессора

Изобретение относится к поршневым компрессорам. Дисковый поршень двойного действия - состоит из двух полых литых деталей 1 и 2, изготовленных из магниевого сплава. Каждая литая деталь 1 (2) содержит ступицу 9 (10), коническую торцовую стенку 11 (12), цилиндрическую обечайку 13 (14), радиальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533265
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.1043

Станина поршневого углового компрессора

Станина поршневого углового компрессора содержит раму (1) с вертикальным фонарем (2), расположенным сверху рамы. Рама и фонарь выполнены полыми и их полости сообщены между собой сквозным отверстием (10), выполненным в разделительной стенке (11), отделяющей полость (9) фонаря от полости (4)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535585
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.04.2015
№216.013.4198

Горизонтальный газоохладитель-влагоотделитель

Изобретение относится к области машиностроения, теплотехники, холодильной промышленности и компрессоростроения и может быть использовано в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов, теплообменников и компрессоров. Изобретение состоит в том, что горизонтальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548290
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e6

Азотная компрессорная станция для повышения нефтеотдачи пластов (варианты)

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к вторичным и третичным методам увеличения нефтеотдачи пластов с пониженной нефтенасыщенностью, предусматривающим применение оборудования для выработки газообразного азота с высоким давлением и температурой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549654
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.4fb8

Основание для сборки печатных плат

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сборке и монтажу печатных плат. Основание для сборки печатных плат используется при производстве работ сборки и монтажа печатных плат. Технический результат - обеспечение возможности автоматического монтажа радиоэлектронных компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551929
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.58ca

Источник света с унифицированным светодиодным модулем

Изобретение относится к осветительным приборам. Источник света 1 содержит светодиодный модуль 2, по меньшей мере, с одной последовательной цепью светодиодов. Выводы модуля 2 подключены к выводам источника электропитания 5, который стабилизирован по выходному току. Мощность модуля 2 больше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554271
Дата охранного документа: 27.06.2015
Показаны записи 21-30 из 46.
10.09.2014
№216.012.f118

Печатная плата для светодиодных ламп

Изобретение относится к светотехническим устройствам и может быть использовано при конструировании светодиодных осветительных приборов, применяемых в различных областях науки и техники. Технический результат - упрощение монтажа (сборки) встык идентичных печатных плат между собой. Достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527542
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f6ed

Уплонительное устройство низких ступеней компрессора

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации цилиндра компрессора. Техническим результатом является обеспечение ремонтопригодности уплотнительного устройства. Уплотнительное устройство содержит первый корпус, внутри которого образована сальниковая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529050
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f9a1

Способ изготовления составной печатной платы

Изобретение относится к областям электротехники и радиотехники, а именно к производству светодиодных ламп. Технический результат - снижение количества операций по изготовлению составных печатных плат. Достигается тем, что в способе используют унифицированные блоки печатных плат, каждый из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529742
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fc27

Способ предотвращения или обнаружения и тушения торфяных пожаров и установка для реализации способа

Предлагаемая группа изобретений относится к области экологической и пожарной безопасности торфяников, а также к сбережению энергоресурсов. Достигается значительное замедление саморазогрева торфа, увеличение времени между последовательными профилактиками, повышение травмобезопасности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530397
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2014
№216.013.0748

Дисковый литой поршень компрессора

Изобретение относится к поршневым компрессорам. Дисковый поршень двойного действия - состоит из двух полых литых деталей 1 и 2, изготовленных из магниевого сплава. Каждая литая деталь 1 (2) содержит ступицу 9 (10), коническую торцовую стенку 11 (12), цилиндрическую обечайку 13 (14), радиальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533265
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.1043

Станина поршневого углового компрессора

Станина поршневого углового компрессора содержит раму (1) с вертикальным фонарем (2), расположенным сверху рамы. Рама и фонарь выполнены полыми и их полости сообщены между собой сквозным отверстием (10), выполненным в разделительной стенке (11), отделяющей полость (9) фонаря от полости (4)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535585
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.04.2015
№216.013.4198

Горизонтальный газоохладитель-влагоотделитель

Изобретение относится к области машиностроения, теплотехники, холодильной промышленности и компрессоростроения и может быть использовано в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов, теплообменников и компрессоров. Изобретение состоит в том, что горизонтальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548290
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.46e6

Азотная компрессорная станция для повышения нефтеотдачи пластов (варианты)

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к вторичным и третичным методам увеличения нефтеотдачи пластов с пониженной нефтенасыщенностью, предусматривающим применение оборудования для выработки газообразного азота с высоким давлением и температурой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549654
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.4fb8

Основание для сборки печатных плат

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сборке и монтажу печатных плат. Основание для сборки печатных плат используется при производстве работ сборки и монтажа печатных плат. Технический результат - обеспечение возможности автоматического монтажа радиоэлектронных компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551929
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.58ca

Источник света с унифицированным светодиодным модулем

Изобретение относится к осветительным приборам. Источник света 1 содержит светодиодный модуль 2, по меньшей мере, с одной последовательной цепью светодиодов. Выводы модуля 2 подключены к выводам источника электропитания 5, который стабилизирован по выходному току. Мощность модуля 2 больше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554271
Дата охранного документа: 27.06.2015
+ добавить свой РИД