RU148367U1

RU148367U1 - NITROGEN GENERATOR FOR CREATION OF AN INERTAIN TECHNOLOGICAL GAS MEDIA

Info

Publication number: RU148367U1
Application number: RU2014126058/05U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Гулянский; Сергей Владимирович Потехин; Виктор Анатольевич Красулевич; Марина Кадыровна Терехова; Алексей Николаевич Стецко
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2014-12-10

Abstract

Генератор азота для создания инертной технологической газовой среды, содержащий входной нагнетательный блок, к выходу которого через систему подготовки воздуха подключен газоразделительный блок с полупроницаемой мембраной, отличающийся тем, что к магистрали, связывающей нагнетательный блок и систему подготовки воздуха, подключены вентиль с управляемым приводом и сбросный настраиваемый клапан.A nitrogen generator for creating an inert technological gas medium containing an inlet discharge unit, to the outlet of which a gas separation unit with a semipermeable membrane is connected through an air preparation system, characterized in that a valve with a controlled drive and a discharge valve are connected to the line connecting the discharge unit and the air preparation system custom valve.

Description

Полезная модель относится к системам генерирования инертной газовой среды из азота для создания безопасных условий труда и обеспечения технологических процессов в нефтедобывающей, газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, лакокрасочной, фармацевтической и пищевой промышленности, а также к системам, используемым для защиты объектов различного назначения от загорания и для подавления очагов открытого огня.The utility model relates to systems for generating an inert gas medium from nitrogen to create safe working conditions and to ensure technological processes in the oil, gas, oil refining, petrochemical, paint and varnish, pharmaceutical and food industries, as well as to systems used to protect various objects from sunbathing and to suppress hot spots.

В настоящее время используются различные системы для генерирования инертной среды из азота.Various systems are currently used to generate an inert medium from nitrogen.

Наиболее близким к предложенной полезной модели является генератор азота для создания инертной технологической газовой среды, описанный в заявке РСТ WO 02/26359 А1, В01D 53/22 от 04.04.2002. Известный генератор азота содержит входной нагнетательный блок, оснащенный осевым компрессором, к выходу которого через блок фильтрации подключен газоразделительный блок с полупроницаемой мембраной, выходной нагнетательный блок повышения давления очищенного азота, подсоединенный к надмембранной полости газоразделительного блока, и систему управления и контроля, включающую в себя датчики загрязнения очищенного азота кислородом.Closest to the proposed utility model is a nitrogen generator for creating an inert technological gas environment, described in PCT application WO 02/26359 A1, B01D 53/22 of 04.04.2002. The known nitrogen generator comprises an inlet discharge unit equipped with an axial compressor, to the outlet of which a gas separation unit with a semipermeable membrane is connected through a filtration unit, an outlet pressure injection unit for increasing the purity of purified nitrogen connected to the supranembrane cavity of the gas separation unit, and a control and monitoring system including sensors pollution of purified nitrogen with oxygen.

Недостатками известного устройства, являются отсутствие систем ограничения скорости нарастания давления в полости газоразделительной мембраны в момент запуска процесса газоразделения и обеспечения оптимальной величины давления воздуха, поступающего в газоразделительный блок, что ведет к неустойчивости процесса газоразделения и преждевременному выходу газоразделительных мембран из строя.The disadvantages of the known device are the lack of systems to limit the rate of increase in pressure in the cavity of the gas separation membrane at the time of starting the gas separation process and to ensure the optimal pressure of the air entering the gas separation unit, which leads to instability of the gas separation process and premature failure of the gas separation membranes.

Задачей настоящей полезной модели является разработка генератора азота для создания инертной технологической газовой среды, обеспечивающего эффективную его работу при выработке инертной среды с требуемой концентрацией азота с широким диапазоном изменения выходных характеристик по давлению и объемному расходу азота.The objective of this utility model is to develop a nitrogen generator to create an inert technological gas environment that ensures its efficient operation when producing an inert medium with the required nitrogen concentration with a wide range of changes in the output characteristics in terms of pressure and volumetric nitrogen flow rate.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение постоянства оптимальной величины давления воздуха поступающего в мембрану, в том числе в момент запуска процесса газоразделения.The technical result of the utility model is to ensure the constancy of the optimal air pressure entering the membrane, including at the time of starting the gas separation process.

Кроме того, генератор позволяюет обеспечить дополнительный источник сжатого воздуха для нужд предприятия.In addition, the generator allows you to provide an additional source of compressed air for the needs of the enterprise.

Первая задача достигается тем, что в генераторе азота для создания инертной технологической газовой среды, содержащем входной нагнетательный блок, к выходу которого через систему подготовки воздуха подключен газоразделительный блок с полупроницаемой мембраной, согласно полезной модели к магистрали связывающей нагнетательный блок и систему подготовки воздуха подключены вентиль с управляемым приводом и сбросный настраиваемый клапан.The first task is achieved by the fact that in the nitrogen generator to create an inert technological gas medium containing an inlet discharge unit, to the outlet of which a gas separation unit with a semi-permeable membrane is connected through an air preparation system, according to a utility model, a valve with a discharge unit and an air preparation system is connected to controllable actuator and resettable adjustable valve.

Выходы вентиля с управляемым приводом и сбросного клапана могут быть присоединены к введенному в генератор ресиверу, выход которого предназначен для соединения с системой обеспечения потребителя сжатым воздухом.The outputs of the valve with a controlled drive and a relief valve can be connected to a receiver introduced into the generator, the output of which is designed to connect to the consumer supply system with compressed air.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing.

Представленная система газоразделения атмосферного воздуха (выделения азота) состоит из следующих элементов:The presented system of gas separation of atmospheric air (nitrogen emission) consists of the following elements:

1. Нагнетательный блок (воздушный компрессор)1. Discharge unit (air compressor)

2. Вентиль с приводом2. Valve with actuator

3. Сбросной настраиваемый клапан3. Relief adjustable valve

4. Воздушный ресивер4. Air receiver

5.Система подготовки воздуха5. Air preparation system

6. Газоразделительный блок с полупроницаемой мемраной.6. Gas separation unit with a semi-permeable membrane.

Работает генератор следующим образом.The generator operates as follows.

Атмосферный воздух сжимается в компрессоре 1 и через систему подготовки воздуха 5 подается в полость газоразделительной мембраны, где часть молекул кислорода, паров воды, и других атмосферных газов просачиваются сквозь поверхность мембраны и выбрасываются в атмосферу, а молекулы азота проходят в полости мембраны и поступают в азотный трубопровод. Для благоприятного и устойчивого процесса газоразделения необходимо выполнения нескольких условий, два наиболее важных:Atmospheric air is compressed in the compressor 1 and fed through the air preparation system 5 to the cavity of the gas separation membrane, where some of the oxygen molecules, water vapor, and other atmospheric gases leak through the membrane surface and are released into the atmosphere, and nitrogen molecules pass into the membrane cavity and enter the nitrogen pipeline. For a favorable and sustainable gas separation process, several conditions must be met, two of the most important:

1. Ограничение скорости нарастания давления в полости газоразделительной мембраны в момент запуска процесса газоразделения.1. Limiting the rate of increase in pressure in the cavity of the gas separation membrane at the time of starting the gas separation process.

2. Обеспечение постоянства оптимальной величины давления воздуха поступающего в мембрану.2. Ensuring the constancy of the optimal value of the air pressure entering the membrane.

В описываемом генераторе для выполнения этих условий применяется вентиль с приводом 2, через который в момент пуска происходит сброс воздуха из компрессора с последующим плавным закрытием вентиля и направлением всего воздушного потока на газоразделение. Кроме того, эти условия обеспечиваются установкой сбросного настраиваемого клапана 3. Сбросной настраиваемый клапан 3 сбрасывает часть воздуха, не давая компрессору 1 отключаться при повышении давления воздуха выше оптимального значения.In the described generator, to fulfill these conditions, a valve with a drive 2 is used, through which, at the time of start-up, air is released from the compressor, followed by a smooth closing of the valve and the direction of the entire air flow to gas separation. In addition, these conditions are ensured by installing a resettable adjustable valve 3. A resettable adjustable valve 3 discharges part of the air, preventing the compressor 1 from turning off when the air pressure rises above the optimum value.

В описываемом генераторе сброс воздуха, как с помощью вентиля с приводом 2, так и сбросного настраиваемого клапана 3 происходит через ресивер 4, при этом выход из ресивера 4 присоединяется к воздушной сети предприятия, что позволяет получать пригодный для дальнейшего использования сжатый воздух, как во время работы газоразделительной установки, так и при ее остановке, сохранив определенный запас его в ресивере.In the described generator, air discharge, both with the help of a valve with actuator 2, and a resettable adjustable valve 3 occurs through the receiver 4, while the outlet from the receiver 4 is connected to the air network of the enterprise, which makes it possible to obtain compressed air suitable for further use, as during the work of the gas separation unit, and when it is stopped, while maintaining a certain supply of it in the receiver.

Таким образом обеспечивается эффективная работа генератора азота при выработке инертной среды с требуемой концентрацией азота с широким диапазоном изменения выходных характеристик по давлению и объемному расходу азота. При этом предприятие получает дополнительный источник сжатого воздуха для своих нужд.This ensures the efficient operation of the nitrogen generator in the production of an inert medium with the required nitrogen concentration with a wide range of changes in the output characteristics in terms of pressure and volumetric nitrogen flow. At the same time, the company receives an additional source of compressed air for its needs.

Claims

A nitrogen generator for creating an inert technological gas medium containing an inlet discharge unit, to the outlet of which a gas separation unit with a semipermeable membrane is connected through an air preparation system, characterized in that a valve with a controlled drive and a discharge valve are connected to the line connecting the discharge unit and the air preparation system custom valve.