RU183558U1 - Азотная компрессорная установка - Google Patents

Азотная компрессорная установка Download PDF

Info

Publication number
RU183558U1
RU183558U1 RU2018127008U RU2018127008U RU183558U1 RU 183558 U1 RU183558 U1 RU 183558U1 RU 2018127008 U RU2018127008 U RU 2018127008U RU 2018127008 U RU2018127008 U RU 2018127008U RU 183558 U1 RU183558 U1 RU 183558U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
compressor
unit
gas separation
output
Prior art date
Application number
RU2018127008U
Other languages
English (en)
Inventor
Леонид Григорьевич Кузнецов
Юрий Леонидович Кузнецов
Александр Васильевич Бураков
Олег Константинович Котов
Александр Сергеевич Перминов
Сергей Николаевич Серебренников
Original Assignee
Леонид Григорьевич Кузнецов
Юрий Леонидович Кузнецов
Александр Васильевич Бураков
Олег Константинович Котов
Александр Сергеевич Перминов
Сергей Николаевич Серебренников
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 Леонид Григорьевич Кузнецов, Юрий Леонидович Кузнецов, Александр Васильевич Бураков, Олег Константинович Котов, Александр Сергеевич Перминов, Сергей Николаевич Серебренников filed Critical Леонид Григорьевич Кузнецов
Priority to RU2018127008U priority Critical patent/RU183558U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU183558U1 publication Critical patent/RU183558U1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/02Preparation of nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00Apparatus for generating gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессорным установкам для получения из атмосферного воздуха газовой смеси с высоким содержанием азота, используемой при выполнении технологических операций в различных отраслях промышленности. В частности, может применяться для получения азота высокого давления для наддува топливных баков и продувки топливных трубопроводов на авианесущих кораблях и судах.Азотная компрессорная установка, включающая в себя размещенные на единой раме винтовой и поршневой компрессоры с приводными электрическими двигателями, блок управления, блок подготовки воздуха с подогревателем, мембранный газоразделительный блок, на выходе которого установлен газоанализатор, при этом вход блока подготовки воздуха соединен с выходом винтового компрессора, мембранный газоразделительный блок подключен к выходу блока подготовки воздуха, а выход мембранного газоразделительного блока сообщен трубопроводом через запорно-регулирующий клапан с размещенными на раме двумя параллельно подключенными емкостями для газообразного азота, одна из которых через запорно-регулирующий клапан сообщена со входом в поршневой компрессор и далее с выходом азота высокого давления, причем емкости для газообразного азота дополнительно подключены к внешнему источнику азота низкого давления.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно компрессорным установкам для получения из атмосферного воздуха газовой смеси с высоким содержанием азота, используемой при выполнении технологических операций в различных отраслях промышленности.
В частности, настоящая полезная модель может применяться для получения азота высокого давления для наддува топливных баков и продувки топливных трубопроводов на авианесущих кораблях.
Специфическими требованиями, предъявляемыми к таким азотным компрессорным установкам, являются:
- минимальные габаритные размеры для обеспечения размещения в ограниченном пространстве;
- компоновка на единой раме входящего в состав установки оборудования;
- осуществление привода компрессоров от электродвигателя;
- возможность получения на выходе установки азота высокого давления до 35 МПа;
- возможность использования компрессора высокого давления для компримирования азота низкого давления, подаваемого на вход установки с береговых азотных установок;
- возможность автоматического управления технологическим процессом получения газообразного азота.
Известна передвижная азотная компрессорная станция, содержащая первый и второй компрессоры с дизельными приводами и газоразделительный блок, при этом выход первого компрессора соединен со входом второго компрессора через газоразделительный блок, первый компрессор выполнен винтовым, а второй компрессор выполнен многоступенчатым поршневым (патент РФ №114490, МПК F04B 41/00, публикация 2012 г.).
Известен генератор азота, содержащий винтовой компрессор с приводом в виде дизельного двигателя, систему подготовки воздуха с подогревателем и газоразделительный блок, при этом выход воздуха компрессора соединен со входом газоразделительного блока (патент РФ №135268, МПК B01D 53/00, публикация 2013 г.).
Известна азотная компрессорная станция СДА-50/25, содержащая первый и второй винтовые компрессоры с дизельными приводами, первую и вторую системы подготовки воздуха, первый и второй газоразделительные блоки. При этом выход воздуха первого компрессора соединен со входом воздуха первой системы подготовки воздуха, выход воздуха которой соединен со входом воздуха первого газоразделительного блока. Кроме того, выход воздуха второго компрессора соединен со входом воздуха второй системы подготовки воздуха. Кроме того, выход первого газоразделительного блока соединен с первым запорным клапаном, а выход второго газоразделительного блока соединен со вторым запорным клапаном (полезная модель к патенту РФ №161848, МПК F04B 41/00, публикация 2016 г.).
Недостатком известных устройств является применение для компрессоров дизельных приводов, потребность в наличии запаса дизельного топлива, необходимость обеспечения подачи воздуха для работы и охлаждения дизельных приводов, что ограничено применимо на судах, так как приводит к увеличению габаритных размеров, шума и усложняет эксплуатацию и обслуживание.
Ближайшим аналогом предлагаемого устройства является азотная компрессорная установка, которая включает в себя размещенные на единой раме винтовой и поршневой компрессоры с приводами от электродвигателей, блок управления, блок подготовки воздуха с подогревателем, мембранный газоразделительный блок, на выходе которого установлен газоанализатор, при этом вход блока подготовки воздуха соединен с выходом первого компрессора, а мембранный газоразделительный блок подключен к выходу блока подготовки воздуха, причем выход мембранного газоразделительного блока сообщен трубопроводом через запорно-регулирующий клапан с размещенными на раме двумя параллельно подключенными емкостями для газообразного азота, одна из которых через запорно-регулирующий клапан сообщена с входом в поршневой компрессор и далее через фильтр с выходом азота высокого давления, а вторая через редукционный клапан и запорно-регулирующий клапан сообщена с выходом азота низкого давления (патент РФ №180075, МПК F04B 41/00, публикация 2018 г.).
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности подачи азота низкого давления от береговой азотной станции или другого источника на вход установки для последующего компримирования компрессором высокого давления и закачки, например, в корабельные системы или в баллоны.
Задачей создания предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых для производства газообразного азота высокого давления.
Технический результат заключается в реализации указанного назначения и создание эффективной в работе и удобной в эксплуатации конструкции устройства, используемого для получения газообразного азота из воздуха.
Указанный технический результат достигается использованием азотной компрессорной установки, включающей в себя размещенные на единой раме винтовой и поршневой компрессоры с приводными электрическими двигателями, блок управления, блок подготовки воздуха с подогревателем, мембранный газоразделительный блок, на выходе которого установлен газоанализатор, при этом вход блока подготовки воздуха соединен с выходом винтового компрессора, мембранный газоразделительный блок подключен к выходу блока подготовки воздуха, а выход мембранного газоразделительного блока сообщен трубопроводом через запорно-регулирующий клапан с размещенными на раме двумя параллельно подключенными емкостями для газообразного азота, одна из которых через запорно-регулирующий клапан сообщена со входом в поршневой компрессор и далее с выходом азота высокого давления, причем емкости для газообразного азота дополнительно подключены к внешнему источнику азота низкого давления посредством трубопровода с последовательно установленными на нем редукционным, запорно-регулирующим и невозвратным клапанами.
На выходе поршневого компрессора установлен запорно-регулирующий клапан.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема азотной компрессорной установки, на фиг. 2 приведена азотная компрессорная установка, вид спереди, на фиг. 3 - то же, вид сверху.
Азотная компрессорная установка предназначена для получения газообразного азота из воздуха методом селективного разделения на полимерных мембранах с использованием двух компрессоров с электроприводом.
Азотная компрессорная установка (см. фиг. 1) включает винтовой компрессор 1, блок подготовки воздуха 2, мембранный газоразделительный блок 3, емкости для газообразного азота 4, управляемый клапан 5, поршневой компрессор высокого давления 6, редукционный клапан 7. Все элементы установки расположены последовательно и соединены между собой, а емкости 4 соединены параллельно. Для подвода продуктового азота низкого давления от внешнего источника азота низкого давления (не показан) азотная компрессорная установка снабжена патрубком 8, а для отвода продуктового азота высокого давления - патрубком 9. Для отвода пермеата азотная компрессорная установка снабжена выходным патрубком 10. На выходе мембранного газоразделительного блока 3 для отвода некондиционного азота в процессе выхода на режим предусмотрен патрубок 11, сброс на который обеспечивается запорно-регулирующим клапаном 12 и управляемым клапаном 13. Для контроля газовой смеси на выходе мембранного газоразделительного блока 3 предусмотрен газоанализатор 14, для автоматического отвода конденсата из блока подготовки воздуха 2 азотная компрессорная установка снабжена выходным патрубком 15.
Для управления подачей продуктового азота высокого давления потребителю на выходе поршневого компрессора высокого давления 6 перед патрубком 9 установлен запорно-регулирующий клапан 16.
Емкости 4 дополнительно подключены через патрубок 8 к внешнему источнику азота низкого давления (не показан) посредством трубопровода 17 с последовательно установленными на нем запорно-регулирующим клапаном 18, невозвратным клапаном 19 и редукционным клапаном 7.
Азотная компрессорная установка (см. фиг. 2 и фиг. 3) содержит блок управления 20, для обеспечения контроля основных параметров и автоматического управления установкой, с панелью оператора 21, обеспечивающий визуализацию и настройку азотной компрессорной установки, все узлы и системы соединены функциональными связями и закреплены на единой несущей раме 22.
Азотная компрессорная установка работает следующим образом.
Исходный воздух с помощью компрессора 1 сжимается и под давлением последовательно подается на блок подготовки воздуха 2, где происходит его очистка от паров масла, капельной влаги, твердых частиц и других вредных примесей, а также происходит стабилизация основных параметров воздуха (давление, температура).
Удаление конденсата из фильтров, входящих в блок подготовки воздуха 2, производится в автоматическом режиме через конденсатоотводчики (не показаны) и далее на выходной патрубок 15.
Из блока подготовки воздуха 2 сжатый воздух поступает на вход термостата (не показан), в котором он нагревается до температуры, соответствующей оптимальному режиму работы мембранного газоразделительного блока 3 (45-55°С). Поддержание требуемой температуры термостата с электронагревательным элементом осуществляется с помощью блока управления 20.
Очищенный и подогретый воздух подается в мембранный газоразделительный блок 3.
Проходя через мембранный газоразделительный блок 3, сжатый воздух разделяется на два потока: поток воздуха с высоким содержанием кислорода (пермеат) на выходе патрубка 10, и поток воздуха, обогащенный азотом (ретентат), на выходе патрубка 11. Разделение газов происходит за счет различных коэффициентов проницаемости азота и кислорода через полимерную мембрану газоразделительного блока 3. Движущей силой разделения является разность парциальных давлений газов на мембране.
Настройка основных рабочих параметров производится с панели оператора 21, расположенной в блоке управления 20, и при необходимости может быть изменена.
На выходе мембранного газоразделительного блока 3 расположен запорно-регулирующий клапан 12, управляемый клапан 13 и патрубок 11 для сброса некондиционного азота. В стадии выхода на рабочий режим газовая смесь азота контролируется газоанализатором 14 и при не достижении целевой концентрации азота сбрасывается через управляемый клапан 13 и патрубок сброса 11. При достижении целевой концентрации азота, также контролируемой по газоанализатору 14, клапан 13 закрывается, регулирующий клапан 12 открывается и газообразный азот с заданной концентрацией поступает в емкости 4.
С выходного коллектора емкостей 4 газообразный азот через клапан 5 поступает на вход дожимающего поршневого компрессора 6 и далее через запорно-регулирующий клапан 16 на выходной патрубок 9.
Предусмотрены два режима работы азотной компрессорной установки:
- подача газовой смеси на основе азота под высоким давлением (25-35 МПа), при этом работает винтовой компрессор 1, блок подготовки воздуха 2, мембранный газоразделительный блок 3, регулирующий клапан 12 и дожимающий поршневой компрессор 6.
- прием азота под низким давлением (1,0 МПа) от внешнего источника азота (от береговой азотной установки), при этом не включается винтовой компрессор 1 и блок подготовки воздуха 2, мембранный газоразделительный блок 3 выведен из работы, регулирующий клапан 12 закрыт, термостат отключен.
В режиме приема азота низкого давления от внешнего источника поступающий в установку азот через входной патрубок низкого давления 8 по трубопроводу 17 через запорно-регулирующий клапан 18, невозвратный клапан 19 и редукционный клапан 7 подается в емкости 4, на вход поршневого компрессора 6 и через запорно-регулирующий клапан 16 на выходной патрубок 9.
Блок управления 20 (см. фиг. 2, фиг. 3) осуществляет контроль основных параметров, визуализацию на панели оператора 21 и автоматическое управление установкой.
Мембранная азотная установка компрессорная позволяет решать газоразделительные задачи производительностью до 21 м3/ч по целевому продукту с чистотой азота до 99,5%, точкой росы до минус 60°С (до 90 м3/ч по перерабатываемому воздуха).
Настоящая полезная модель обеспечивает создание эффективной в работе и удобной в эксплуатации конструкции устройства, используемого для получения газообразного азота из воздуха, чем расширяет арсенал технических средств, используемых для производства газообразного азота, применяемого на кораблях и судах и в других отраслях промышленности.

Claims (2)

1. Азотная компрессорная установка, включающая в себя размещенные на единой раме винтовой и поршневой компрессоры с приводными электрическими двигателями, блок управления, блок подготовки воздуха с подогревателем, мембранный газоразделительный блок, на выходе которого установлен газоанализатор, при этом вход блока подготовки воздуха соединен с выходом винтового компрессора, мембранный газоразделительный блок подключен к выходу блока подготовки воздуха, а выход мембранного газоразделительного блока сообщен трубопроводом через запорно-регулирующий клапан с размещенными на раме двумя параллельно подключенными емкостями для газообразного азота, одна из которых через запорно-регулирующий клапан сообщена со входом в поршневой компрессор и далее с выходом азота высокого давления, отличающаяся тем, что емкости для газообразного азота дополнительно подключены к внешнему источнику азота низкого давления посредством трубопровода с последовательно установленными на нем редукционным, запорно-регулирующим и невозвратным клапанами.
2. Азотная компрессорная установка по п.1, отличающаяся тем, что на выходе поршневого компрессора установлен запорно-регулирующий клапан.
RU2018127008U 2018-07-24 2018-07-24 Азотная компрессорная установка RU183558U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127008U RU183558U1 (ru) 2018-07-24 2018-07-24 Азотная компрессорная установка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127008U RU183558U1 (ru) 2018-07-24 2018-07-24 Азотная компрессорная установка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183558U1 true RU183558U1 (ru) 2018-09-25

Family

ID=63671406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127008U RU183558U1 (ru) 2018-07-24 2018-07-24 Азотная компрессорная установка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183558U1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192071U1 (ru) * 2019-06-27 2019-09-03 Леонид Григорьевич Кузнецов Азотная компрессорная установка
RU201145U1 (ru) * 2020-07-14 2020-11-30 Леонид Григорьевич Кузнецов Судовая малогабаритная компрессорная установка
RU202532U1 (ru) * 2020-08-26 2021-02-24 Общество с ограниченной ответственностью "ВЭЛТЕКС" Установка компрессорная комбинированная
RU2766070C2 (ru) * 2020-08-07 2022-02-07 Общество с ограниченной ответственностью «Краснодарский Компрессорный завод» Способ обнаружения и тушения пожаров сельхозугодий, степных и лесных массивов атмосферным азотом

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829272A (en) * 1996-02-28 1998-11-03 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and installation for the separation of air by permeation, for the production of nitrogen
RU2262600C2 (ru) * 2003-08-05 2005-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт горной механики им. М.М. Фёдорова (ОАО "НИИГМ им. М.М. Фёдорова") Способ работы шахтной азотно-компрессорной установки
RU135268U1 (ru) * 2013-05-14 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" Генератор азота
RU138766U1 (ru) * 2013-04-23 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" Передвижная азотно-воздушная компрессорная станция (варианты)
RU180075U1 (ru) * 2017-10-18 2018-06-01 Леонид Григорьевич Кузнецов Азотная компрессорная установка

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5829272A (en) * 1996-02-28 1998-11-03 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and installation for the separation of air by permeation, for the production of nitrogen
RU2262600C2 (ru) * 2003-08-05 2005-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт горной механики им. М.М. Фёдорова (ОАО "НИИГМ им. М.М. Фёдорова") Способ работы шахтной азотно-компрессорной установки
RU138766U1 (ru) * 2013-04-23 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" Передвижная азотно-воздушная компрессорная станция (варианты)
RU135268U1 (ru) * 2013-05-14 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" Генератор азота
RU180075U1 (ru) * 2017-10-18 2018-06-01 Леонид Григорьевич Кузнецов Азотная компрессорная установка

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192071U1 (ru) * 2019-06-27 2019-09-03 Леонид Григорьевич Кузнецов Азотная компрессорная установка
RU201145U1 (ru) * 2020-07-14 2020-11-30 Леонид Григорьевич Кузнецов Судовая малогабаритная компрессорная установка
RU2766070C2 (ru) * 2020-08-07 2022-02-07 Общество с ограниченной ответственностью «Краснодарский Компрессорный завод» Способ обнаружения и тушения пожаров сельхозугодий, степных и лесных массивов атмосферным азотом
RU202532U1 (ru) * 2020-08-26 2021-02-24 Общество с ограниченной ответственностью "ВЭЛТЕКС" Установка компрессорная комбинированная

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU183558U1 (ru) Азотная компрессорная установка
US4552571A (en) Oxygen generator with two compressor stages
RU180075U1 (ru) Азотная компрессорная установка
US8066023B2 (en) System and method for collecting and increasing the pressure of seal leak gas
GB2487790A (en) Gas compressor using liquid
RU113312U1 (ru) Передвижная азотная компрессорная станция
RU2351386C2 (ru) Способ получения и применения инертной технологической газовой среды
WO2010056408A1 (en) Vessel compressor methods and systems
RU135268U1 (ru) Генератор азота
RU95547U1 (ru) Установка воздухоразделительная гибридная
RU2561072C2 (ru) Способ извлечения гелия из природного газа
RU206404U1 (ru) Судовая компрессорная установка для получения газообразного азота высокого давления
RU150914U1 (ru) Передвижной азотный компрессорный комплекс
RU2670171C1 (ru) Установка и способ получения жидкого диоксида углерода из газовых смесей, содержащих диоксид углерода, с использованием мембранной технологии
RU161848U1 (ru) Азотная компрессорная станция сда-50/25
RU109007U1 (ru) Установка подготовки топливного газа из природного или попутного нефтяного газа
RU169870U1 (ru) Установка для разделения газовых смесей высокого давления
RU103744U1 (ru) Установка очистки природного газа от гелия
RU64936U1 (ru) Генератор инертной технологической газовой среды
CA3108127A1 (en) Method and arrangement for recovering a helium product from natural gas by membrane unit
RU202563U1 (ru) Передвижная азотная компрессорная станция
RU2261403C1 (ru) Передвижная азотная компрессорная станция и способ получения инертной газовой смеси на основе азота
RU95546U1 (ru) Газоразделительный комплекс
RU212011U1 (ru) Передвижная азотная компрессорная станция
RU150520U1 (ru) Устройство извлечения гелия из природного газа повышенного давления варианты