NO20150314A1 - System for produksjon av en gass inneholdt i luft - Google Patents

System for produksjon av en gass inneholdt i luft Download PDF

Info

Publication number
NO20150314A1
NO20150314A1 NO20150314A NO20150314A NO20150314A1 NO 20150314 A1 NO20150314 A1 NO 20150314A1 NO 20150314 A NO20150314 A NO 20150314A NO 20150314 A NO20150314 A NO 20150314A NO 20150314 A1 NO20150314 A1 NO 20150314A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
air
heat exchanger
cooling
compression element
separation device
Prior art date
Application number
NO20150314A
Other languages
English (en)
Other versions
NO337347B1 (no
Inventor
Asbjørn Lunde
Jon Dale Gjerstad
Original Assignee
Nitrogas As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitrogas As filed Critical Nitrogas As
Priority to NO20150314A priority Critical patent/NO337347B1/no
Priority to PCT/NO2016/050042 priority patent/WO2016144189A1/en
Publication of NO20150314A1 publication Critical patent/NO20150314A1/no
Publication of NO337347B1 publication Critical patent/NO337347B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/265Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04Purification or separation of nitrogen
    • C01B21/0405Purification or separation processes
    • C01B21/0433Physical processing only
    • C01B21/0438Physical processing only by making use of membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10Nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043Impurity removed
    • C01B2210/0048Air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043Impurity removed
    • C01B2210/0062Water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00Air cooling
    • F01P1/06Arrangements for cooling other engine or machine parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

AGGREGAT FOR PRODUKSJON AV KOMPRIMERT LUFT
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et aggregat for komprimering og kjøling av luft. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen et aggregat for komprimering og kjøling av luft, hvor aggregatet omfatter en motor; et kompresjonselement med et innløp for omgivende luft og et utløp for komprimert luft, hvor kompresjonselementet er koblet til motoren og innrettet til å kunne drives av denne; en kjølevifte innrettet til å kunne tilveiebringe en kjølestrøm av omgivende luft; og en første varmeveksler for kjøling av komprimert luft fra kompresjonselementets utløp. Oppfinnelsen vedrører også et system for produksjon av en gass inneholdt i luft, hvor systemet omfatter et aggregat for komprimering og kjøling av luft. Videre vedrører også oppfinnelsen en fremgangsmåte ved bruk at et system for produksjon av en gass inneholdt i luft.
Nitrogen benyttes i en mengde ulike operasjoner. Blant annet brukes nitrogen offshore, for eksempelvis på oljeplattformer, for å opprettholde trykk i rørsystemer og kammer, ved lekkasjetesting av nye prosess-systemer eller etter revisjoner og modifi-seringer, ved testkjøring ved oppstart av kompressorer, som bakgass ved sveiseope-rasjoner og ved mange andre operasjoner.
Offshore får man i dag nitrogen fra flasker som fraktes fra land og som oppbevares i store stativer på riggen eller skipet. Stativene opptar stor plass, og bruk av flasker er også forbundet med risiko ved løfting og lagring. Under en operasjon der det benyttes nitrogen vil man ved et flaskebasert system ha behov for en mengde slanger for tilkobling til arbeidsstedet. Ordningen byr på en omfattende og krevende logistikk så vel som HMS-utfordringer. Totalt sett er ordningen med lagring av nitrogen på flasker offshore både tid- og kostnadskrevende.
Systemer for produksjon av nitrogen fra luft eksisterer, men de har i dag gjerne form av større, stasjonære anlegg. De kjente systemene omfatter gjerne en rekke ulike komponenter og benytter en rekke ulike prosess-steg for å få til tilstrekkelig kjøling av komprimert luft. Forsøk på å utvikle mer kompakte systemer har resultert i for høy temperatur og for høy fuktighet i den komprimerte luften, som igjen har gitt dårlig kvalitet på produsert nitrogen og kort levetid på membraner i systemet.
Selv om nitrogen brukes som et eksempel på en gass inneholdt i luft i den foreliggende beskrivelse, vil en fagmann skjønne at også andre gasser, så som ulike edelgasser, vil kunne produseres ved hjelp av et aggregat og et system i henhold til oppfinnelsen.
I norsk patent 330670 Bl er det beskrevet en anordning ved et pusteluftaggregat omfattende en elektrisk motor som driver en kompressor, hvor komprimert luft blir ledet gjennom en første varmeveksler som blir kjølt nedstrøms av kompressorens kjøleluft, og hvor den komprimerte luften blir ledet gjennom en andre varmeveksler som blir kjølt av motorens kjøleluft.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.
I følge et første aspekt vedrører oppfinnelsen et aggregat for komprimering og kjøling av luft, hvor aggregatet omfatter: - en motor; - et kompresjonselement med et innløp for omgivende luft og et utløp for komprimert luft, hvor kompresjonselementet er koblet til motoren og innrettet til å kunne drives av denne;
- en kjølevifte innrettet til å kunne tilveiebringe en kjølestrøm av omgivende luft; og
- en første varmeveksler for kjøling av komprimert luft fra kompresjonselementets utløp, hvor kjøleviften er innrettet til å kunne kjøle i det minste nevnte første varmeveksler, nevnte motor og nevnte kompresjonselement, og hvor nevnte første varmeveksler er plassert oppstrøms i kjølestrømmen relativt til både nevnte motor og nevnte kompresjonselement.
I henhold til den foreliggende oppfinnelses første aspekt er én enkelt kjølevifte innrettet til å kjøle både den første varmeveksleren, motoren og kompresjonselementet samtidig som den første varmeveksleren befinner seg oppstrøms i kjølestrømmen av omgivende (eng: ambient) luft. Dette vil kunne gi både et kompakt og effektivt aggregat. Virkningen av å ha den første varmeveksleren oppstrøms av motoren og kompresjonselementet er at den komprimerte luften vil kunne kjøles av uoppvarmet omgivende luft som strømmer over den første varmeveksleren. Kjølestrømmen av litt oppvarmet luft forsetter deretter videre over motoren og kompresjonselementet for å kjøle disse.
I én utførelsesform kan nevnte kjølevifte være anbragt nedstrøms i kjølestrømmen relativt til nevnte første varmeveksler. Det vil si at kjøleviften trekker omgivende luft inn over den første varmeveksleren, noe som vil kunne bidra til å gjøre aggregatet mer kompakt, idet kjøleviften vil kunne anbringes mellom motoren og kompresjonselementet på den ene siden og den første varmeveksleren på den andre siden. I én utførelsesform kan det videre være fordelaktig om kjøleviften er koblet til motoren og innrettet til å kunne drives av denne. Det vil da ikke være behov for en ekstra driven-het til kjøleviften, og ytterligere plass spares i aggregatet.
I en fordelaktig utførelsesform kan aggregatet ytterligere omfatte en andre varmeveksler for kjøling av nevnte kompresjonselement. Den andre varmeveksleren vil således kunne tilveiebringe ekstra kjøling av kompresjonselementet i tillegg til kjøle-strømmen fra kjøleviften. Dette vil kunne gi lavere temperatur på den komprimerte luften før den strømmer til den første varmeveksleren, samtidig som det er en stor fordel at kompresjonselementet ikke behøver å kjøles av den første varmeveksleren, som da kun kan benyttes til å kjøle den komprimerte luften, noe som vil føre til bedre avkjøling av den komprimerte luften i den første varmeveksleren. Den andre varme-vekslerens kjøling av kompresjonselementet kan forløpe ved at et kjølemedium, som for eksempel olje, fra kompresjonselementet sirkuleres gjennom den andre varmeveksleren.
I følge et andre aspekt vedrører oppfinnelsen et system for produksjon av gass inneholdt i luft, hvor systemet omfatter et aggregat i henhold til oppfinnelsens første aspekt, og hvor systemet ytterligere omfatter: - en vannutskillingsinnretning for utskilling av vann fra komprimert, kjølt luft fra aggregatet; og - en gassutskillingsinnretning for utskilling av gass fra komprimert, kjølt luft fra aggregatet.
Aggregatet i henhold oppfinnelsens første aspekt kjøler den komprimerte luften tilstrekkelig til at vannutskillingen blir svært effektiv. Den komprimerte luften får en temperatur som er lavere enn atmosfærisk duggpunkt, og dermed vil kvaliteten på den produserte gassen ikke påvirkes nevneverdig av omgivelsestemperaturen. Den komprimerte luften som deretter går gjennom gassutskillingsinnretningen er dermed tilstrekkelig tørr til at kvaliteten på den produserte gassen blir tilstrekkelig god, samti dig som eventuelle membraner i gassutskillingsinnretningen ikke forringes og slites på grunn av høyt fuktinnhold.
I praksis tilveiebringes det et system som er egnet for produksjon av gass, som for eksempel nitrogen eller en edelgass, kun ved hjelp av omgivende luft og lokal strøm-forsyning.
I én utførelsesform kan systemet ytterligere omfatte en filtreringsenhet for filtrering av den komprimerte, kjølte luften nedstrøms av vannutskillingsinnretningen og opp-strøms av gassutskillingsinnretningen. Filtreringsenheten kan omfatte ett eller flere filter for filtrering av partikler og annen forurensning.
I én utførelsesform kan vannutskillingsinnretningen omfatte en syklon. Vannutskil-lingsenheten kan også i tillegg eller som alternativ omfatte ulike filtre egnet til å skille ut vann fra komprimert luft.
I én utførelsesform kan gassutskillingsinnretningen omfatte en nitrogenmembran. Nitrogenmembranen kan være av for så vidt kjent type. Systemet kan gjerne omfatte flere nitrogenmembraner som til sammen inngår i en nitrogenmembranpakke.
I én utførelsesform kan systemet, bortsett fra et innløp og et utløp for omgivende kjø-leluft og et innløp for omgivende luft og et utløp for produsert gass, være tilveiebragt som et i det vesentlige lukket system. Systemet kan for eksempel være lukket ved hjelp av et deksel, og dekselet kan videre være forsynt med en koblingsanordning for tilkobling av anordningen til et løfteredskap. Løfte reds ka pet kan for eksempel være en kran eller liknende. På den måten kan systemet flyttes av eksisterende, standardisert løfteutstyr. Systemet kan videre, i tillegg eller som alternativ, være anbragt på en ramme forsynt med transporthjul, som også vil gjøre systemet mobilt på arbeidsstedet.
I én utførelsesform kan systemet være forsynt med én eller flere sensorer for måling av én eller flere av følgende egenskaper ved luft før og/eller etter og/eller under komprimering, kjøling, og utskilling av vann og/eller gass: - trykk av én eller flere gasser; - temperatur;
- duggpunkt; og
- strømning.
Dette kan være hensiktsmessig for å holde kontroll med både kvalitet og mengde av den produserte gassen så vel som med den omgivende luften.
I en fordelaktig utførelsesform kan systemet omfatte en sender innrettet til å kunne
avlese verdier fra én eller flere av nevnte sensorer og formidle disse verdiene videre til en kontrollenhet. Kontrollenheten kan være ekstern i forhold til systemet eller den kan være en del av systemet. Senderen kan være av trådløs type, eller den kan være koblet til kontrollenheten ved hjelp av en kabel. Med dette oppnås at det kan holdes kon-tinuerlig kontroll over kvaliteten på og mengden av produsert gass ved hjelp av en kontrollenhet som ikke behøver å være plassert i nærheten av systemet. Kontrollen kan foregå online.
I alternative utførelsesformer vil også kompresjonselementets kjølemedium kunne benyttes til å vekselvirke med den komprimerte, kjølte luften for å varme opp og/eller tørke denne slik det vil bli beskrevet i det følgende.
Den foreliggende søker har i tester funnet ut at det kan være hensiktsmessig å varme opp den komprimerte, kjølte luften før det produseres gass fra denne, for eksempel før den komprimerte luften strømmer gjennom nitrogenmembraner, for å bedre kvaliteten på den produserte gassen/nitrogenet. Dette har vist seg å være spesielt hensiktsmessig hvis omgivelsestemperaturen er omkring 5 °C eller lavere. Oppvarmingen kan utføres ved å la den komprimerte luften strømme gjennom en systemvarmeveksler, der den komprimerte luften varmes opp av kompresjonselementets kjølemedium. Oppvarmingen av den komprimerte luften vil typisk skje nedstrøms av vannutskillingsinnretningen og oppstrøms av gassutskillingsinnretningen. Systemvarmeveksleren vil således kunne være koplet i parallell med en eventuell andre varmeveksler i aggregatet som kjøler kompresjonselementets kjølemedium som sirkulerer gjennom både den andre varmeveksleren og systemvarmeveksleren, først for kjøling av kompresjonselementets kjølemedium fra kjøleviftens kjølestrøm og så for oppvarming av komprimert luft. Temperaturkontroll av den komprimerte luften som strømmer gjennom systemvarmeveksleren kan gjøres ved å måle temperaturen før gassutskillingsinnretningen, f.eks. før nitrogenmembraner, ved å måle temperaturen på den produserte gassen etter gassutskillingsinnretningen eller ved å måle temperaturen på gassutskillingsinnretningens eksos/avgasser. Temperaturen på den komprimerte luften kan videre reguleres ved hjelp av en reguleringsventil innrettet til å kunne regule-re mengden av kjølemedium som strømmen gjennom systemvarmeveksleren. Regule-ringsventilen vil typisk vær en elektrisk aktiverbar ventil regulerbar ved hjelp av en kontrollenhet som også leser av temperaturen på den komprimerte luften.
I tillegg eller som alternativ til systemvarmeveksleren, kan systemet omfatte en luft-tørkingsinnretning for absorbering av fuktighet fra den komprimerte luften. Lufttør- kingsinnretningen kan integreres i systemet på samme måte som systemvarmeveksleren og opereres på tilsvarende måte. Det vil si at kompresjonselementets kjølemedi-um også sirkulerer gjennom lufttørkingsinnretningen for å fjerne ytterligere fuktighet fra den komprimerte luften. Lufttørkingsinnretningen vil således kunne være anbragt i parallell med aggregatets andre varmeveksler i en sløyfe hvor kompresjonselementets kjølemedium sirkulerer ut fra og inn til kompresjonselementet. Måling og kontroll av temperatur på den komprimerte luften kan gjøres på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor for systemvarmeveksleren. Lufttørkingsinnretningen vil typisk være anbragt nedstrøms av vannutskillingsinnretningen og oppstrøms eller nedstrøms av etterføl-gende grovfilter.
Videre kan også kompresjonselementets kjølemedium benyttes til å absorbere fuktighet fra produsert gass i en gasstørkingsinnretning etter gassutskillingsinnretningen. Dette vil kunne gjøres som alternativ eller tillegg til ovennevnte systemvarmeveksler og lufttørkingsinnretning. Forskjellen vil være at gasstørkingsinnretningen vil være anbragt nedstrøms av gassutskillingsinnretningen. Kontroll og regulering av temperatur vil kunne utføres på samme måte som beskrevet for systemvarmeveksleren.
Den foreliggende søker har tilveiebragt systemer i henhold til den foreliggende oppfinnelses andre aspekt som lukkede, mobile enheter på hjulgående rammer på i størrel-sesorden én kvadratmeter, hvor systemet samtidig tilfredsstiller krav til renhet, mengde og reproduserbarhet for nitrogen slik det er fremsatt i ISO8573-l:2010 klasse 1-4-1.
I et tredje aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte ved start og/eller stopp av et system i henhold til oppfinnelsens andre aspekt, hvor fremgangsmåten omfatter trinnet: - å hindre komprimert luft i å nå gassutskillingsinnretningen ved start og/eller stopp av systemet; og - å drenere bort komprimert luft fra systemet ved start og/eller stopp av systemet.
Ved start og stopp av et system i henhold til oppfinnelsens andre aspekt, kan det fo-rekomme at det danner seg kondens i systemet. For å opprettholde kvaliteten på produsert gass samtidig som eventuelle membraner i gassutskillingsinnretningen ikke blir utsatt for kondens, kan det være nyttig at denne kondensen blir drenert bort. Dette kan for eksempel gjøres ved å forsyne systemet med en ventil, slik som en magnetventil, (eng. solenoid valve) som automatisk åpnes ved start eller stopp av systemet for å drenere bort eventuell kondens.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser, skjematisk, en første utførelsesform av et aggregat i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser, skjematisk, en andre utførelsesform av et aggregat i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 viser, skjematisk, et system i henhold til den foreliggende oppfinnelse; og Fig. 4A-B viser, sett henholdsvis fra siden og forfra, et lukket system i henhold til
den foreliggende oppfinnelse.
I det etterfølgende vil henvisningstallet 1 angi et aggregat i henhold til oppfinnelsens første aspekt, mens henvisningstallet 10 angir et system i henhold til oppfinnelsens andre aspekt. Like henvisningstall på de ulike figurene angir like eller tilsvarende de-ler. Figurene er vist skjematiske og forenklede og ulike komponenter på figurene er ikke nødvendigvis vist i korrekt målestokk i forhold til hverandre. Figur 1 viser en første utførelsesform av et aggregat 1 i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Aggregatet omfatter et kompresjonselement 3 i form av en kompressor med et innløp 31 for omgivende luft og et utløp 33 for komprimert luft. Luftens strøm-ningsretning er angitt med små, svarte piler på figuren. Kompressoren 3 er koblet til og innrettet til å kunne drives av en motor 2. Motoren 2 er også koblet til en kjølevifte 4 som er innrettet til å kunne drives av motoren 2. Kjøleviften 4 er innrettet til å kunne skape en kjølestrøm fra omgivende luft. Kjølestrømmen er angitt som store, åpne piler på figuren. Kjøleviften 4 trekker en strøm av kjøleluft inn over en første varmeveksler 5 som kjøler komprimert luft fra kompressorens 3 utløp 33, hvoretter kjøleluf-ten strømmer videre og kjøler både motoren 2 og kompressoren 3. Kjøleviften 4 er således plassert oppstrøms i kjølestrømmen relativt til motoren 2 og kompressoren 3 og nedstrøms av den første varmeveksleren 5. Dette bevirker at omgivende, uoppvarmet luft strømmer gjennom den første varmeveksleren 5 og sikrer effektiv kjøling av den komprimerte luften fra kompressorens 3 utløp 33. Figur 2 viser en andre utførelsesform av et aggregat 1 i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Til forskjell fra aggregatet vist i figur 1, er aggregatet 1 her også forsynt med en andre varmeveksler 6 som er plassert nedstrøms i kjølestrømmen relativt til kompressoren 3 og motoren 2. En kjølekrets 7 for sirkulasjon av et ikke vist kjøleme-dium forløper fra kompressoren 3, gjennom den andre varmeveksleren 6 og tilbake til kompressoren 3 for kjøling av kompressoren 3. Den andre varmeveksleren 6 kjøles også av kjølestrømmen av omgivende luft fra kjøleviften 4, men da nedstrøms i kjøle-strømmen i forhold til motoren 2 og kompressoren 3. Figur 3 viser et system 10 i henhold til oppfinnelsens andre aspekt. Det viste systemet 10 omfatter et aggregat 1 som vist i figur 2, det vil si både med en første varmeveksler 5 og en andre varmeveksler 6. Ved innløpet 31, oppstrøms av kompressoren 3, er det anbragt et første, grovt luftfilter 16. En gassdetektor 26 er også koblet til innløpet 31 for kontroll av sammensetningen av den omgivende luften. Luften strømmer inn i kompressorens 3 innløp 31, videre ut gjennom kompressorens 3 utløp 33 og til den første varmeveksleren 5, som beskrevet ovenfor. En trykktransmitter 12 og en tempe-raturtransmitter 14 er koblet til kompressorens 3 utløp 33 for kontroll av den komprimerte luften. Kjøleviften 4, som også drives av motoren 2, trekker en strøm av kjøle-luft inn over den første varmeveksleren 5 og videre over motoren 2 og kompressoren 3. Etter at den komprimerte luften har blitt kjølt i den første varmeveksleren 5, strømmer den videre til en vannutskillingsinnretning i form av en syklon 11 koblet til en ventil 11'. Luften har på dette stadiet blitt kjølt tilstrekkelig ned til at utskillingen av vann blir svært effektiv, og at den gjenværende gassen, nedstrøms av vannutskillingsinnretningen, er i det vesentlige fri for vann. Etter vannutskillingen strømmer den komprimerte, kjølte gassen gjennom et grovfilter 15, koblet til en ventil 15', for fjerning av gjenværende partikler og forurensning. En første magnetventil 17 er anbragt nedstrøms av grovfilteret 15 for drenering av systemet 10 ved start og stopp, slik som det ble beskrevet ovenfor. Nedstrøms av den første magnetventilen 17 omfatter systemet 10 videre filterpakke omfattende filter 18, 19, 27 med tilhørende ventiler 18', 19', 27'for fjerning av gjenværende partikler og forurensning i den komprimerte luften. Grovfilteret 15 og filterpakken 18, 19 27 inngår sammen i filtreringsenhet som beskrevet ovenfor. Nedstrøms av det siste filteret 19 omfatter systemet videre en gassutskillingsinnretning 28 i form av en nitrogenmembranpakke omfattende én eller flere nitrogenmembraner for utskilling av nitrogen fra den gjenværende gassen. I alternative, ikke viste utførelsesformer vil systemet i tillegg eller som alternativ kunne forsynes med andre typer membraner for utskilling av andre gasser fra den komprimerte, kjølte luften. Dette kan for eksempel være ulik edelgasser. Nedstrøms nitro-genmembranpakken 28 omfatter systemet 10 en duggpunktsensor 181, en oksygen-sensor 191 og en strømningsmåler 20. Nedstrøms av strømningsmåleren 20 er systemet 10 videre forsynt med en andre trykktransmitter 21 og en andre magnetventil 23. Nedstrøms den andre magnetventilen 23 befinner det seg videre en tredje trykktransmitter 24, en trykkindikator 22 samt et utløp 49 for produsert nitrogen. Systemet 10 er vist skjematisk anbragt i et deksel 40. Figurene 4A og 4B viser, svært forenklet, et system 10 i henhold til oppfinnelsens andre aspekt sett henholdsvis fra siden og forfra. Systemet 10 er tilveiebragt som et lukket system, idet system er plassert på en ramme 42 med hjul 43 og tildekket av dekselet 40. Dekselet 40 er utformet med åpninger 46, tildekket av gitter 47, for strømning av kjøleluft gjennom dekselet 40, hvor bare én av åpningene 46 vises på figur 4A. I tillegg til hjulene 43, er systemet 10 videre forsynt med en koblingsanordning 41 for ytterligere å forenkle lokal forflytning og løfting av systemet 10. Systemet 10 omfatter også et betjeningspanel 44 med ulike betjeningsknapper og en monitor 45 for overvåking av data fra ulike sensorer. Systemet 10 er forsynt med en kontakt 48 for tilkobling til en ikke vist, lokal strømforsyning. Trykkindikatoren 22 er vist sammen med utløpet 49 for produsert nitrogen, slik som det også er indikert på figur 3.
Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Claims (19)

1. Aggregat (1) for komprimering og kjøling av luft, hvor aggregatet (1) omfatter: - en motor (2); - et kompresjonselement (3) med et innløp (31) for omgivende luft og et ut-løp (33) for komprimert luft, hvor kompresjonselementet (3) er koblet til motoren (2) og innrettet til å kunne drives av denne; - en kjølevifte (4) innrettet til å kunne tilveiebringe en kjølestrøm av omgivende luft; og - en første varmeveksler (5) for kjøling av komprimert luft fra kompresjonselementets utløp (33),karakterisert ved: - at kjøleviften (4) er innrettet til å kunne kjøle i det minste nevnte første varmeveksler (5), nevnte motor (2) og nevnte kompresjonselement (3); og - at nevnte første varmeveksler (5) er plassert oppstrøms i kjølestrømmen relativt til både nevnte motor (2) og nevnte kompresjonselement (3).
2. Aggregat (1) i henhold til krav 1, hvor nevnte kjølevifte (4) er anbragt ned-strøms i kjølestrømmen relativt til nevnte første varmeveksler (5).
3. Aggregat (1) i henhold til krav 1 eller 2, hvor nevnte kjølevifte (4) er koblet til nevnte motor (2) og innrettet til å kunne drives av denne.
4. Aggregat (1) i henhold hvilket som helst av de foregående krav, hvor aggregatet (1) ytterligere omfatter en andre varmeveksler (6) for kjøling av nevnte kompresjonselement (3).
5. Aggregat (1) i henhold til krav 4, hvor nevnte andre varmeveksler (6) er innrettet til å kunne kjøle nevnte kompresjonselement (3) ved at et kjølemedium fra nevnte kompresjonselement (3) sirkulerer gjennom nevnte andre varmeveksler (6).
6. System (10) for produksjon av en gass inneholdt i luft, hvor systemet omfatter et aggregat (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedat systemet (10) ytterligere omfatter: - en vannutskillingsinnretning (11) for utskilling av vann fra komprimert, kjølt luft fra aggregatet (1); og - en gassutskillingsinnretning (28) for utskilling av gass fra komprimert, kjølt luft fra aggregatet (1).
7. System (10) i henhold til krav 6, hvor systemet (10) ytterligere omfatter en filtreringsenhet (15, 18, 19, 27) for filtrering av den komprimerte, kjølte luften nedstrøms av vannutskillingsinnretningen (11) og oppstrøms av gassutskillingsinnretningen (28).
8. System (10) i henhold til krav 6 eller 7, hvor vannutskillingsinnretningen (11) omfatter en syklon.
9. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-8, hvor gassutskillingsinnretningen (28) omfatteren nitrogenmembran (28).
10. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-9, hvor systemet (10) er tilveiebragt som en i det vesentlige lukket enhet.
11. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-10, hvor systemet (10) er forsynt med koblingsanordning (41) for tilkobling av systemet (10) til et løfteredskap.
12. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-11, hvor systemet (10) er plassert på en ramme (42) forsynt med transporthjul (43).
13. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-12, hvor systemet (10) er forsynt med én eller flere sensorer (12, 14, 18, 19, 21, 22, 24, 26, 181, 191) for måling av én eller flere av følgende egenskaper ved luft før og/eller etter og/eller under komprimering, kjøling, og utskilling av vann og/eller gass: - trykk av én eller flere gasser; - temperatur; - duggpunkt; og - strømning.
14. System (10) i henhold til krav 13, hvor systemet (10) omfatter en sender (12, 14, 21, 22) innrettet til å kunne formidle avleste verdier fra én eller flere av nevnte sensorer (12, 14, 18, 19, 21, 22, 24, 26, 181, 191) og formidle disse til en kontrollenhet.
15. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-14, hvor systemet videre omfatter en systemvarmeveksler for oppvarming av komprimert luft, hvor systemvarmeveksleren benytter et kjølemedium fra kompresjonselementet (3) til å varme opp den komprimerte luften.
16. System (10) i henhold til krav 15, hvor systemvarmeveksleren er anbragt nedstrøms av vannutskillingsinnretningen (11) og oppstrøms av gassutskillingsinnretningen (27, 28).
17. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-16, hvor systemet (10) videre omfatter en lufttørkingsinnretning for absorbering av fuktighet i den komprimerte luften oppstrøms av gassutskillingsinnretningen (28), hvor lufttørkingsinnretningen benytter et kjølemedium fra kompresjonselementet (3) til å tørke den komprimerte luften.
18. System (10) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-17, hvor systemet (10) videre omfatter gasstørkingsinnretning for absorbering av fuktighet i den produserte gassen nedstrøms av gassutskillingsinnretningen (28), hvor gass-tørkingsinnretningen benytter et kjølemedium fra kompresjonselementet (3) til å tørke den komprimerte luften.
19. Fremgangsmåte ved start og/eller stopp av et system (10) i henhold til krav 6,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnet: - å hindre komprimert luft i å nå gassutskillingsinnretningen (28) ved start og/eller stopp av systemet (10); og - å drenere bort komprimert luft fra systemet (10) ved start og/eller stopp av systemet.
NO20150314A 2015-03-11 2015-03-11 System for produksjon av en gass inneholdt i luft NO337347B1 (no)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20150314A NO337347B1 (no) 2015-03-11 2015-03-11 System for produksjon av en gass inneholdt i luft
PCT/NO2016/050042 WO2016144189A1 (en) 2015-03-11 2016-03-09 System for production of a gas contained in air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20150314A NO337347B1 (no) 2015-03-11 2015-03-11 System for produksjon av en gass inneholdt i luft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20150314A1 true NO20150314A1 (no) 2016-03-21
NO337347B1 NO337347B1 (no) 2016-03-21

Family

ID=55638639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20150314A NO337347B1 (no) 2015-03-11 2015-03-11 System for produksjon av en gass inneholdt i luft

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO337347B1 (no)
WO (1) WO2016144189A1 (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2614358B (en) * 2022-07-20 2024-01-10 Peak Scient Instruments Limited Improvements in or relating to gas apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271136A1 (en) * 1986-11-24 1988-06-15 Volvo Car B.V. Cooling system for the cylinder head and the turbocompressor of a cumbustion engine
EP0362878A2 (en) * 1988-10-07 1990-04-11 Mazda Motor Corporation Air feeding system for a vehicle engine equipped with a supercharger
NO330670B1 (no) * 2009-12-09 2011-06-06 Innovation As E Anordning ved pusteluftaggregat

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4709529B2 (ja) * 2003-10-28 2011-06-22 日本特殊陶業株式会社 酸素濃縮装置
US7771511B2 (en) * 2006-08-28 2010-08-10 Ric Investments, Llc Oxygen concentration system and method
US20090249948A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Generon Igs, Inc. Air-separation apparatus for use in high ambient temperature environments
US8574342B1 (en) * 2010-12-27 2013-11-05 Charles M. Flowe Method and apparatus for membrane separation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271136A1 (en) * 1986-11-24 1988-06-15 Volvo Car B.V. Cooling system for the cylinder head and the turbocompressor of a cumbustion engine
EP0362878A2 (en) * 1988-10-07 1990-04-11 Mazda Motor Corporation Air feeding system for a vehicle engine equipped with a supercharger
NO330670B1 (no) * 2009-12-09 2011-06-06 Innovation As E Anordning ved pusteluftaggregat

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016144189A1 (en) 2016-09-15
NO337347B1 (no) 2016-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4913427B2 (ja) 水素ガスの充填方法及び装置
US4147500A (en) System for continuous analysis of gasses
US9132363B2 (en) Extraction system
CN106152312B (zh) 空气调节装置的室外机和空气调节装置
CN204234107U (zh) 试验箱
CN105664674B (zh) 二氧化碳回收系统及其运转方法
KR20170079323A (ko) 질소 유량 및 농도 조절이 가능한 질소공급시스템 및 이를 이용한 질소공급방법
CN107952754A (zh) 一种换热器除油设备
KR102551284B1 (ko) 냉장고 저압 배관부 막힘 검사 방법
US11009186B2 (en) Tank state-detecting breathing air charger
US20170216764A1 (en) Apparatus and method for reducing oxygen and increasing nitrogen in secure enclosure
CN112081670B (zh) 用于冷却涡轮机的强制空气对流设备和方法
US9291409B1 (en) Compressor inter-stage temperature control
NO20150314A1 (no) System for produksjon av en gass inneholdt i luft
CN108291757A (zh) 制冷循环装置及制冷循环装置的旁通阀泄漏判定控制方法
US9932989B1 (en) Produced liquids compressor cooler
KR20210134898A (ko) 압축 가스 공급용 압축기 설비 및 방법
US20180238350A1 (en) Pressure increasing system and method of increasing gas pressure
CN102095679A (zh) 耐臭氧测试机
CN207695254U (zh) 一种换热器除油设备
JP2016176866A (ja) リーク検査方法リーク検査装置
CN106196364A (zh) 一种低温空气供应装置
JP2018003368A (ja) 取水装置
CN205719551U (zh) 一种大流量气源系统
CN106768729A (zh) 蒸发器气密检测设备