RU150914U1

RU150914U1 - MOBILE NITROGEN COMPRESSOR COMPLEX

Info

Publication number: RU150914U1
Application number: RU2014120954/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов; Алексей Владимирович Юрьев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод"
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-03-10

Abstract

1. Передвижной азотный компрессорный комплекс, содержащий автомобиль с прицепом, на которых установлены два блока, соединенные гибкими рукавами, оснащенные компрессором, приводным двигателем, маслоотделителем, воздушными и масляными фильтрами, системой охлаждения, системой очистки, трубопроводами, панелью управления, мембранным газоразделительным блоком, отличающийся тем, что оборудование первого блока, расположенного на автомобиле, включает компрессор, приводной двигатель, маслоотделитель, воздушные и масляные фильтры, систему охлаждения, систему очистки, трубопроводы, панель управления, мембранный газоразделительный блок, а так же дополнительно газоанализаторы, топливный бак, а оборудование второго блока, расположенного на прицепе, содержит дожимающий поршневой компрессор с приводным двигателем, дополнительную систему охлаждения, шкаф управления, дополнительные топливные баки.2. Передвижной азотный компрессорный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что в оборудование блоков дополнительно входят подогреватели.3. Передвижной азотный компрессорный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что блоки выполнены в виде рамы, укрываемой капотом, или в виде контейнера.4. Передвижной азотный компрессорный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гибкого рукава для соединения блоков использован металлорукав.5. Передвижной азотный компрессорный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что компрессор первого блока винтовой.1. A mobile nitrogen compressor complex comprising a vehicle with a trailer, on which two units are mounted, connected by flexible arms, equipped with a compressor, a drive motor, an oil separator, air and oil filters, a cooling system, a cleaning system, pipelines, a control panel, a membrane gas separation unit, characterized in that the equipment of the first unit located on the car includes a compressor, a drive motor, an oil separator, air and oil filters, a cooling system denia, cleaning system, pipelines, control panel, membrane gas separation unit, as well as additional gas analyzers, a fuel tank, and the equipment of the second unit located on the trailer contains a booster piston compressor with a drive motor, an additional cooling system, a control cabinet, additional fuel tanks .2. A mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the equipment of the units additionally includes heaters. 3. A portable nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the blocks are made in the form of a frame covered by a hood or in the form of a container. A portable nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that a metal hose is used as a flexible sleeve for connecting the blocks. 5. A mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the compressor of the first block is screw.

Description

Область техники.The field of technology.

Техническое решение относится к области машиностроения, а именно к передвижным компрессорным станциям. Предназначено для получения из воздуха газовой смеси на основе азота, ее сжатия и использования, при проведении технологических операций в промышленности.The technical solution relates to the field of engineering, namely to mobile compressor stations. It is intended for receiving a nitrogen-based gas mixture from air, its compression and use, during technological operations in industry.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Известна передвижная азотная компрессорная станция (патент РФ 2261403 на изобретение, МПК F04B 41/00, 2005 г.), содержащая, размещенные на шасси автомобиля, воздушный поршневой многоступенчатый компрессор и мембранный газоразделительный модуль. Она снабжена транспортируемой модульной азотной установкой. Причем выход третьей ступени сжатия воздушного компрессора через холодильник и водомаслоотделитель соединен с входом газоразделительного модуля через блок фильтров, а выход газоразделительного модуля - с входом четвертой ступени сжатия воздушного компрессора.Known mobile nitrogen compressor station (RF patent 2261403 for the invention, IPC F04B 41/00, 2005), containing, located on the chassis of the car, an air piston multistage compressor and a membrane gas separation module. It is equipped with a transportable modular nitrogen plant. Moreover, the output of the third stage of compression of the air compressor through the refrigerator and the oil separator is connected to the input of the gas separation module through the filter unit, and the output of the gas separation module is connected to the input of the fourth stage of compression of the air compressor.

Недостатками аналога являются - низкая производительность станции, низкое давление газовой смеси, обусловленные отсутствием дожимающего компрессора, низкий ресурс непрерывной работы без дозаправки топлива, отсутствие различных режимов работы.The disadvantages of the analogue are the low productivity of the station, the low pressure of the gas mixture due to the lack of a booster compressor, a low resource of continuous operation without refueling, and the absence of various operating modes.

Раскрытие заявляемого технического решения.Disclosure of the claimed technical solution.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является получение, с высокой производительностью, из атмосферного воздуха газовой смеси на основе азота, и ее подача, в двух режимах, под высоким и низким давлением, потребителю, обеспечение, при этом, возможности длительной работы без дозаправки топлива.The technical problem to which the claimed technical solution is directed is to obtain, with high productivity, a nitrogen-based gas mixture from atmospheric air, and to supply it, in two modes, under high and low pressure, to the consumer, while ensuring long-term possibilities work without refueling.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является увеличение производительности комплекса, поддержание высокого давления газовой смеси на основе азота и возможность его подачи потребителю в двух режимах, увеличение периода непрерывной работы.The technical result provided by the claimed technical solution is to increase the productivity of the complex, maintaining a high pressure of the nitrogen-based gas mixture and the possibility of supplying it to the consumer in two modes, increasing the period of continuous operation.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, передвижной азотный компрессорный комплекс, содержит автомобиль с прицепом, на которых установлены два блока, соединенные гибкими рукавами, оснащенные компрессором, приводным двигателем, маслоотделителем, воздушными и масляными фильтрами, системой охлаждения, системой очистки, трубопроводами, панелью управления, мембранным газоразделительным блоком. Отличается тем, что оборудование первого блока, расположенного на автомобиле, включает компрессор, приводной двигатель, маслоотделитель, воздушные и масляные фильтры, систему охлаждения, систему очистки, трубопроводы, панель управления, мембранный газоразделительный блок, а так же, дополнительно газоанализаторы, топливный бак. Оборудование второго блока, расположенного на прицепе, содержит дожимающий поршневой компрессор с приводным двигателем, дополнительную систему охлаждения, шкаф управления, дополнительные топливные баки.The essence of the claimed technical solution consists in the fact that the mobile nitrogen compressor complex contains a car with a trailer, on which two units are mounted, connected by flexible hoses, equipped with a compressor, a drive motor, an oil separator, air and oil filters, a cooling system, a cleaning system, pipelines, a panel control, membrane gas separation unit. It differs in that the equipment of the first unit located on the car includes a compressor, a drive engine, an oil separator, air and oil filters, a cooling system, a cleaning system, pipelines, a control panel, a membrane gas separation unit, as well as additional gas analyzers and a fuel tank. The equipment of the second unit, located on the trailer, contains a booster piston compressor with a drive motor, an additional cooling system, a control cabinet, and additional fuel tanks.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.The above essence is a set of essential features of the claimed technical solution, ensuring the achievement of the claimed technical result.

Кроме того предусмотрено, что в передвижном азотном компрессорном комплексе, в оборудование блоков, дополнительно входят подогреватели. Блоки могут быть, выполнены в виде рамы укрываемой капотом, или в виде контейнера. В качестве гибкого рукава для соединения блоков, может быть, использован металлорукав. Компрессор первого блока, может быть, винтовой.In addition, it is stipulated that in the mobile nitrogen compressor complex, heaters are additionally included in the equipment of the units. Blocks can be made in the form of a frame covered by a hood, or in the form of a container. As a flexible sleeve for connecting the blocks, a metal hose can be used. The compressor of the first unit, maybe screw.

Полезная модель поясняется описанием и схемой.The utility model is illustrated by a description and diagram.

Осуществление технического решения.Implementation of a technical solution.

Передвижной азотный компрессорный комплекс содержит автомобиль (1) с прицепом (2). На шасси (3) автомобиля (1) расположен первый блок (4), на прицепе (2) расположен второй блок (5). Предусмотрено, что блоки (4, 5) могут быть выполнены в виде рамы (6) укрываемой капотом (7), или в виде контейнера, и соединены гибкими рукавами (8). В качестве гибкого рукава (8), может быть, применен металлорукав. Первый блок (4) содержит следующее оборудование: компрессор (9), приводной двигатель (10), которые могут быть снабжены подогревателями (11), маслоотделитель (12), воздушные (13) и масляные (14) фильтры, систему охлаждения (15), систему очистки (16), трубопроводы (17), панель управления (18), мембранный газоразделительный блок (19), газоанализаторы (20), топливный бак (21). При этом, дополнительно, может быть, установлен водяной насос (22) и пеногенератор (23), что позволяет использовать полезную модель в качестве станции пожаротушения. Предусмотрено, что компрессор (9) может быть винтовой, производительностью 60 кубометров воздуха в минуту при давлении 2,4 МПа. Система очистки (16) может состоять из циклонных сепараторов, четырех воздушных фильтров (13), один из которых угольный. Газоразделительный блок (19) может быть выполнен из половолоконных мембранных картриджей. Система охлаждения (15) может быть выполнена для охлаждения масла и охлаждения воздуха. В системе охлаждения (15) масла может быть применен воздушный охладитель. В системе охлаждения (15) воздуха может быть применен продуваемый теплообменник. Система очистки (16) может быть выполнена с вихревым влагоотделителем. Второй блок (5) оснащен дожимающим поршневым компрессором (24) с приводным двигателем (25), дополнительной системой охлаждения (26), дополнительными топливными баками (27), шкафом управления (28). Топливные баки (21, 27) могут быть расположены как внутри под капотом (7) так и на раме (6), объем баков может быть до 500 литров.The mobile nitrogen compressor complex contains a vehicle (1) with a trailer (2). The first block (4) is located on the chassis (3) of the car (1), the second block (5) is located on the trailer (2). It is envisaged that the blocks (4, 5) can be made in the form of a frame (6) covered by a hood (7), or in the form of a container, and connected by flexible sleeves (8). As a flexible sleeve (8), a metal hose may be used. The first block (4) contains the following equipment: a compressor (9), a drive motor (10), which can be equipped with heaters (11), an oil separator (12), air (13) and oil (14) filters, a cooling system (15) , cleaning system (16), pipelines (17), control panel (18), membrane gas separation unit (19), gas analyzers (20), fuel tank (21). In this case, in addition, a water pump (22) and a foam generator (23) can be installed, which allows the utility model to be used as a fire extinguishing station. It is envisaged that the compressor (9) can be screw, with a capacity of 60 cubic meters of air per minute at a pressure of 2.4 MPa. The cleaning system (16) may consist of cyclone separators, four air filters (13), one of which is coal. The gas separation unit (19) may be made of hollow fiber membrane cartridges. The cooling system (15) can be performed to cool the oil and cool the air. An air cooler may be used in the oil cooling system (15). A blown heat exchanger can be used in the air cooling system (15). The cleaning system (16) can be performed with a vortex moisture separator. The second block (5) is equipped with a booster piston compressor (24) with a drive motor (25), an additional cooling system (26), additional fuel tanks (27), and a control cabinet (28). Fuel tanks (21, 27) can be located both inside under the hood (7) and on the frame (6), the volume of the tanks can be up to 500 liters.

Описание работы.Work description.

Передвижной азотный компрессорный комплекс используется следующим образом. Запускают приводные двигатели (10, 25) компрессора (9) и дожимающего поршневого компрессора (24). Топливо в приводные двигатели (10, 25) поступает из топливного бака (21) и двух дополнительных топливных баков (27), что обеспечивает высокий ресурс непрерывной работы комплекса без дозаправки топлива. При низкой температуре атмосферного воздуха, перед запуском, могут быть включены подогреватели (11). Компрессор (9) всасывает атмосферный воздух через воздушный фильтр (13). Атмосферный воздух в компрессоре (9) сжимается в двух ступенях, его температура при сжатии повышается. При использовании винтового компрессора (9), атмосферный воздух смешивается с маслом. Далее воздух поступает в маслоотделитель (12), происходит отделение масла, которое затем поступает в систему охлаждения (15) масла и далее в компрессор (9). В системе охлаждения (15) масла может быть применен воздушный охладитель. Сжатый воздух с повышенной температурой (+80…+130°C) поступает в систему охлаждения (15) воздуха, в которой может быть применен продуваемый теплообменник, где охлаждается (до температуры +50…+55°C, в зависимости от температуры окружающего воздуха). Дал ее сжатый воздух поступает в систему очистки (16), где происходит очистка и сушка в воздушных (13) и масляных (14) фильтрах. Для отделения влаги может быть применен вихревой влагоотделитель, воздушных (13) фильтра может быть три. Затем сжатый воздух поступает в мембранный газоразделительный блок (19), где разделяется на два потока: поток инертной газовой смеси на основе азота (воздух, обедненный кислородом и другими газами), находящийся под давлением, и остаточный поток. При этом газоанализатором (20) осуществляется контроль концентрации кислорода в потоке инертной газовой смеси. Возможно изменение содержания азота в потоке на выходе из газоразделительного блока (19) за счет изменения температуры и давления сжатого воздуха на входе в газоразделительный блок (19). Далее по трубопроводам (17), гибким рукавам (8) газовая смесь на основе азота поступает в дожимающий поршневой компрессор (24), где достигает заданного давления. Дожимающий поршневой компрессор (24) может быть четырехступенчатый. Далее инертная газовая смесь на основе азота поступает в дополнительную систему охлаждения (26), где достигает заданной температуры, откуда поступает к потребителю. Управление оборудованием первого блока (4) осуществляется с панели управления (18), управление оборудованием второго блока (5) осуществляется посредством шкафа управления (28). Для тушения пожара запускают водяной насос (22) подключенный к линии водоснабжения (на схеме не показана) и пеногенератор (23) и направляют струю воды или пены на пламя.Mobile nitrogen compressor complex is used as follows. The drive motors (10, 25) of the compressor (9) and the booster piston compressor (24) are started. The fuel in the drive engines (10, 25) comes from the fuel tank (21) and two additional fuel tanks (27), which provides a high resource of continuous operation of the complex without refueling. At low ambient temperatures, heaters (11) can be turned on before starting. The compressor (9) draws in atmospheric air through an air filter (13). Atmospheric air in the compressor (9) is compressed in two stages, its temperature rises during compression. When using a screw compressor (9), atmospheric air is mixed with oil. Then air enters the oil separator (12), oil is separated, which then enters the oil cooling system (15) and then to the compressor (9). An air cooler may be used in the oil cooling system (15). Compressed air with an increased temperature (+ 80 ... + 130 ° C) enters the air cooling system (15), in which a purged heat exchanger can be used, where it is cooled (to a temperature of + 50 ... + 55 ° C, depending on the ambient temperature ) Gave it compressed air enters the purification system (16), where it is cleaned and dried in air (13) and oil (14) filters. A vortex dehumidifier can be used to separate moisture; there can be three air filters (13). Then, compressed air enters the membrane gas separation unit (19), where it is divided into two streams: a stream of an inert gas mixture based on nitrogen (air depleted in oxygen and other gases), which is under pressure, and a residual stream. In this case, the gas analyzer (20) monitors the concentration of oxygen in the inert gas mixture stream. It is possible to change the nitrogen content in the stream at the outlet of the gas separation unit (19) due to changes in temperature and pressure of compressed air at the inlet to the gas separation unit (19). Further, through pipelines (17), flexible hoses (8), the nitrogen-based gas mixture enters the booster piston compressor (24), where it reaches a predetermined pressure. Booster piston compressor (24) can be four-stage. Further, an inert gas mixture based on nitrogen enters an additional cooling system (26), where it reaches a predetermined temperature, from where it enters the consumer. The equipment of the first unit (4) is controlled from the control panel (18), the equipment of the second unit (5) is controlled by the control cabinet (28). To extinguish a fire, they start a water pump (22) connected to a water supply line (not shown in the diagram) and a foam generator (23) and direct a stream of water or foam into the flame.

Предусмотрены два режима работы передвижного азотного компрессорного комплекса:Two operating modes of a mobile nitrogen compressor complex are provided:

- подача газовой смеси на основе азота под низким давлением (1,8…2 МПа) потребителю, при этом не включается дожимающий поршневой компрессор (24);- supply of a gas mixture based on nitrogen at low pressure (1.8 ... 2 MPa) to the consumer, while the booster piston compressor (24) does not turn on;

- подача газовой смеси на основе азота под высоким давлением (до 25 МПа), при этом работает дожимающий поршневой компрессор (24).- the supply of a gas mixture based on nitrogen under high pressure (up to 25 MPa), while the booster piston compressor (24) works.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, производительность - 60 кубометров воздуха и 30 кубометров азота в минуту с концентрацией 97%, его элементы могут быть изготовлены и собраны на современных промышленных предприятиях.The claimed technical solution is implemented using industrially produced devices and materials, productivity is 60 cubic meters of air and 30 cubic meters of nitrogen per minute with a concentration of 97%, its elements can be manufactured and assembled at modern industrial enterprises.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.

1. Патент РФ 2261403 на изобретение, МПК F04B 41/00, 2005 г.1. RF patent 2261403 for the invention, IPC F04B 41/00, 2005

Claims

1. A mobile nitrogen compressor complex comprising a vehicle with a trailer, on which two units are mounted, connected by flexible arms, equipped with a compressor, a drive motor, an oil separator, air and oil filters, a cooling system, a cleaning system, pipelines, a control panel, a membrane gas separation unit, characterized in that the equipment of the first unit located on the car includes a compressor, a drive motor, an oil separator, air and oil filters, a cooling system denia, cleaning system, pipelines, control panel, membrane gas separation unit, as well as additional gas analyzers, a fuel tank, and the equipment of the second unit located on the trailer contains a booster piston compressor with a drive motor, an additional cooling system, a control cabinet, additional fuel tanks .

2. A mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the equipment of the units additionally includes heaters.

3. Mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the blocks are made in the form of a frame covered by a hood, or in the form of a container.

4. A mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that a metal hose is used as a flexible sleeve for connecting the blocks.

5. Mobile nitrogen compressor complex according to claim 1, characterized in that the compressor of the first block is screw.