ПЕРЕДВИЖНАЯ АЗОТНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ

Приложение №2 к заявке №2011143262/06
Передвижная азотная компрессорная станция
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к установкам для получения из атмосферного воздуха газовой смеси с высоким содержанием азота. Заявляемая передвижная азотная компрессорная станция используется при производстве работ по освоению и ремонту нефтяных скважин, подачи сжатого газа в качестве источника энергии для технологических процессов, ремонте и испытании трубопроводов, снабжении сжатым газом пневматического инструмента и других целей в различных отраслях промышленности.
Известна, например, компрессорная станция, состоящая из двух поршневых компрессоров, двух электродвигателей и двух фильтров. (И.Г.Блейхер, В.П.Лисеев, «Компрессорные станции», Москва, Издательство «Машгиз», 1959 г., стр.101)
Недостатком указанного аналога является использование поршневого компрессора в качестве второй машины для сжатия и перемещения газа. В системах, где требуется высокая производительность при среднем или низком давлении сжатого газа, использование двух поршневых компрессоров не экономично. Это связано с тем, что у поршневых компрессоров сравнительно высокие энергозатраты в расчете на единицу объема произведенного сжатого газа (интернет-ресурс , статья «Поршень против винта, или когда поршневой компрессор предпочтительнее?», №2, 2010 г).
Также известна передвижная азотная компрессорная станция, в которой используются два малогабаритных поршневых многоступенчатых компрессора и газоразделительный аппарат. Выходы третьих ступеней компрессоров соединены со входом газоразделительного аппарата, а выход газоразделительного аппарата соединен со входом четвертой ступени первого компрессора, выход четвертой ступени первого компрессора соединен со входом четвертой ступени второго компрессора. Привод одного компрессора через механическое сцепление и карданный вал осуществляется от дизельного двигателя автомобиля, второго - от двигателя шасси автомобиля. (RU38030U1,20.05.2004).
Указанному аналогу присущ недостаток предыдущего аналога
Указанная передвижная азотная компрессорная станция является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели. Поэтому она принята в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Задачей и техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является снижение энергетических затрат на производство сжатого газа в компрессорной станции.
Сущность полезной модели состоит в том, что передвижная азотная компрессорная станция содержит первый и второй силовые приводы, первый и второй компрессоры и газоразделительный блок. При этом первый компрессор выполнен поршневым многоступенчатым, выход промежуточной ступени первого компрессора соединен со входом газоразделительного блока, а выход газоразделительного блока соединен со следующей за промежуточной ступенью первого компрессора. При этом второй компрессор выполнен винтовым и его выход соединен со входом газоразделительного блока.
Передвижная азотная компрессорная станция преимущественно содержит съемный капот.
Первый и второй силовые приводы предпочтительно выполнены дизельными.
На всасывающих входах первого и второго компрессоров преимущественно установлены первый и второй воздушные фильтры.
Выход промежуточной ступени первого компрессора и выход второго компрессора предпочтительно соединены со входом газоразделительного блока через ресивер. При этом между выходом промежуточной ступени первого компрессора и ресивером предпочтительно расположена первая система очистки и осушки воздуха, а между выходом второго компрессора и ресивером предпочтительно расположена вторая система очистки и осушки воздуха. При этом первая система очистки и осушки воздуха преимущественно содержит расположенные последовательно по крайней мере один фильтр и адсорбер, а вторая система очистки и осушки воздуха преимущественно содержит по крайней мере один влагоотделитель, по крайней мере один фильтр и адсорбер. При этом между ресивером и входом газоразделительного блока желательно установлен по крайней мере один фильтр тонкой очистки. Первый компрессор может быть выполнен шестиступенчатым, при этом выход третьей ступени первого компрессора соединен со входом газоразделительного блока, а выход газоразделительного блока соединен с четвертой ступенью первого компрессора.
Газоразделительный блок преимущественно содержит горизонтально или вертикально установленные мембранные картриджи и газоанализатор.
Передвижная азотная компрессорная станция преимущественно содержит систему охлаждения первого компрессора.
Передвижная азотная компрессорная станция предпочтительно содержит по крайней мере одну систему подогрева станции, содержащую воздушный подогреватель.
Передвижная азотная компрессорная станция преимущественно содержит систему продувки.
Передвижная азотная компрессорная станция преимущественно содержит систему автоматики.
На чертеже показана схема передвижной азотной компрессорной станции;
Передвижная азотная компрессорная станция содержит первый компрессор (1), второй компрессор (2), первый воздушный фильтр (3), второй воздушный фильтр (4), первый силовой привод (5), второй силовой привод (6), первую (7) и вторую (8) системы очистки и осушки воздуха, ресивер (9) и газоразделительный блок (11).
Первый компрессор (1) предназначен для сжатия и нагнетания атмосферного воздуха и продукта газоразделения (азота). Первый компрессор (1) выполнен поршневым многоступенчатым.
Второй компрессор (2) предназначен для сжатия и нагнетания атмосферного воздуха. При этом второй компрессор (2) обеспечивает повышение объема сжатого газа, поступающего на газоразделение. Второй компрессор (2) выполнен винтовым.
Первый (3) и второй (4) воздушные фильтры предназначены для предварительной очистки воздуха от механических примесей и установлены на всасывающих входах соответственно первого (1) и второго (2) компрессоров.
Привод первого компрессора (1) осуществляется от первого силового привода (5), а привод второго компрессора (2) осуществляется от второго силового привода (6). Первый (5) и второй (6) силовые приводы предпочтительно выполнены дизельными.
Выход промежуточной ступени первого компрессора (1) и выход второго компрессора (2) соединены со входом газоразделительного блока (11) через ресивер (9).
Ресивер (9) предназначен для накопления сжатого воздуха, снижения пульсации, вызываемой работой первого компрессора (1) и удаления конденсата. Между выходом промежуточной ступени первого компрессора (1) и ресивером (9) расположена первая система очистки и осушки воздуха (7), а между выходом второго компрессора (2) и ресивером (9) расположена вторая система очистки и осушки воздуха (8). Первая (7) и вторая (8) системы очистки и осушки воздуха предназначены для подготовки воздуха к газоразделению. Между выходом ресивера (9) и входом газоразделительного блока (11) установлен по крайней мере один фильтр тонкой очистки (10), предназначенный для отделения из сжатого воздуха мелкодисперсной аэрозоли, не задержанной в первой (7) и второй (8) системах очистки и осушки воздуха.
Газоразделительный блок (11) предназначен для получения азота из атмосферного воздуха. Газоразделительный блок (11) содержит горизонтально или вертикально установленные мембранные модули и газоанализатор. Выход газоразделительного блока (11) соединен со входом ступени первого компрессора (1), следующей за промежуточной ступенью первого компрессора (1).
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Для защиты оборудования передвижная азотная компрессорная станция содержит съемный капот.
Пример 2. Первая система очистки и осушки воздуха (7) содержит расположенные последовательно по крайней мере один один фильтр и адсорбер, а вторая система очистки и осушки воздуха (8) содержит по крайней мере один влагоотделитель, по крайней мере один фильтр и адсорбер.
Пример 3. Первый компрессор (1) выполнен поршневым шестиступенчатым, при этом выход третьей ступени первого компрессора (1) соединен со входом газоразделительного блока (11), а выход газоразделительного блока (11) соединен с четвертой ступенью первого компрессора (1).
Пример 4. С целью отвода тепла от нагруженных деталей и поддержания оптимального температурного режима работающего первого компрессора (1), передвижная азотная компрессорная станция содержит систему охлаждения первого компрессора.
Пример 5. С целью подогрева станции в зимнее время года, передвижная азотная компрессорная станция содержит по крайней мере одну систему подогрева станции, содержащую воздушный подогреватель.
Пример 6. С целью удаления скапливающегося при работе конденсата, передвижная азотная компрессорная станция содержит систему продувки.
Пример 7. С целью управления работой, защиты и контроля за рабочими параметрами оборудования, передвижная азотная компрессорная станция содержит систему автоматики.
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.
Атмосферный воздух попадает на всасывание в первый (1) и второй (2) компрессоры. В промежуточных ступенях первого компрессора (1) и во втором компрессоре (2) атмосферный воздух сжимается. После промежуточной ступени первого компрессора (1) и после второго компрессора (2) сжатый воздух очищается от механических частиц, влаги и паров, объединяется в общий поток и поступает на вход газоразделительного блока (11). В газоразделительном блоке (11) происходит разделение потока сжатого воздуха на два: поток газов с высоким содержанием кислорода - пермеат, и поток газов, обогащенных азотом. Пермеат отводится в атмосферу, а поток газов, обогащенных азотом, поступает в следующую за промежуточной ступенью первого компрессора (1) для дальнейшего сжатия и подачи потребителю.
Описываемая передвижная азотная компрессорная станция реализована с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собрана на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в химической, угольной и горнодобывающей промышленности, областях добычи, переработки, транспортировки и сбыта нефтяных и газовых продуктов.