Пересувна азотна компресорна станція

1. Пересувна азотна компресорна станція, яка включає змонтований на шасі вантажного автомобіля всередині коробчастого кузова компресорний агрегат, що містить двигун вн утрішнього згорання, багатоступеневий поршневий компресор з повітряним охолодженням циліндрів, виносний блок охолодження, газороздільний блок, а також паливний бак станції, причому один із ступенів компресора з'єднаний трубопроводами через відповідну секцію холодильника, водовіддільник і фільтр тонкого очищення з вхідним штуцером газороздільного блока, вихідний штуцер якого трубопроводом 3 3986 4 компресор з повітряним охоложденням циліндрів, концентрацію кисню в інертній газовій суміші на зокрема W-подібний, шестирядний, шестициліндоснові азоту. ровий п'ятиступінчастий компресор. Іншим основПоставлене завдання вирішується тим, що пеним елементом агрегата є привідний двигун внутресувна азотна компресорна станція, яка вміщує рішнього згорання, як який в цій станції як і відома раніше, змонтований на шасі грузового використовується дизельний двигун гр узового ававтомобіля всередені коробчастого кузова комптомобіля. Внаслідок цього дизельний двигун з'єдресорний агрегат, який включає двигун внутрішнаний з компресором через коробку відбору потунього згорання, багатоступінчастий поршневий жності, карданний вал і редуктор. Компресорний компресор з повітряним охолодженням циліндрів, агрегат містить також виносний блок охолодження виносний блок охолодження стискуваного повітря і стискуваного газу і горизонтально розташований газороздільний блок, а також паливний бак станції, газороздільний блок. При цьому другий ступінь причому один із ступенів компресора з'єднаний компресора з'єднаний трубопроводами через відтрубопроводами через відповідну секцію блоку повідну секцію блоку охолодження, водомасловідохолодження, водовіддільник і фільтр тонкого дільник і фільтр тонкого очищення з вхідним штуочищення з вхідним штуцером газороздільного цером газороздільного блоку. Вихідний штуцер блоку, вихідний штуцер якого з'єднаний трубопроостаннього з'єднаний трубопроводами послідовно водом з наступним ступенем компресора, відповіз третім і наступними ступенями і з споживачем дно корисній моделі газороздільний блок розташосуміші. Штуцер збагаченого киснем повітря газований між виносним блоком охолодження і роздільного блоку подібним чином з'єднаний з задньою стінкою кузова в площі потоку проходячопорожниною всмоктуючого патрубка дизельного го через блок охолодження повітря і встановлений двигуна, а через індивідуальний холодильник - з вертикально, а його вхідний штуцер з'єднаний з кабіною автомобіля. В цій станції блок охолодженвиходом четвертого ступеня поршневого компреня стискуваного газу розташований спереду коросора. Особливістю пересувної азотної компресорбчастого кузова, безпосередньо за кабіною автоної станції є і те, що в компресорному агрегаті вимобіля, а газороздільний блок встановлений в користаний поршневий, опозитний, шестирядний, задній частині кузова горизонтально над паливним шестиступінчастий компресор. баком станції. Помимо зазначених вузлів і елеменПоставлене завдання вирішується з більшим тів, компресорний агрегат включає також повітряефектом в тому випадку, коли перший, другий, ний фільтр, підігрівач і вентилятор, а станція в третій і четвертий ступені поршневого компресора цілому - блок керування (див. опис корисної модездійснені з "сухим" виконанням. лі до свідоцтва РФ №22807, кл. F04B41/00, Особливістю заявленої пересувної компресо2002р.). рної станції є і те, що паливний бак станції розтаВ описаній станції в газороздільний блок надшований на шасі між кабіною автомобіля і кузовом ходить повітря попередньо очищене в водомастистанції. ловіддільнику і фільтрі тонкого очищення. Разом з Основним напрямком вирішення завдання зі тим, всі циліндри поршневого компресора працюзниження концентрації кисню в інертному газовому ють в умовах примусового змащення. В цьому середовищі на основі азоту прийнято використанвипадку міра очищення стискуваного повітря не ня сучасної технології мембраного розділу газів. виключає попадання мастила в газороздільний Газороздільні системи на основі порожниноволокблок, у виді парів мастила, які затим конденсуютьнистих полімерних мембран забезпечує одержанся, забруднюючи робочу поверхню в газороздільня інертної газової суміші на основі азоту з об'ємному блоці. Внаслідок цього концентрація кисню в ною часткою кисню в ній не більше 10%. Однак інертній газовій суміші коливається в цій станції на для одержання інертної газової суміші з таким вміпрактиці в межах 11-12%. Така концентрація дещо стом кисню надходяче в газороздільну систему нижче, чим в станції СД 5/110, але вона все ж неповітря повинне мати суворо відповідні параметзначно відрізняється від вибухонебезпечного знари. Зокрема, його тиск при вході в мембранні апачення (13%). Помимо цього, при всій своїй прирати повинен бути в межах 3,2-3,6МПа (32вабливості компоновочна схема описаної станції, з 36кгс/см 2), а температура не більше 45°С. Помимо використанням дизельного двигуна автомобіля як цього, вказана технологія газорозділення висуває привідного двигуна компресорного агрегата, випідвищені вимоги до вмісту в надходячому повітрі правдана на практиці тільки в окремих, поодиномастила (не більше 0,15г/м 3). Ефективність газоких випадках. Зумовлено це тим, що при створенні розділення забезпечується за такої технології в за такої схеми станцій з більш високою продуктивумовах стабільності параметрів надходячого повіністю її споживана потужність суттєво перевищує тря (швидкість зміни тиску повітря при вході повипотужність автомобільних дизельних двигунів, які нна бути не більше 0,5кгс/см 2 в секунду, а зміни виробляє промисловість. Немаловажливою є і та його температури - не більше 0,5°С в секунду. Заобставина, що станції такої компоновочної схеми в явлені відмінності в конструкції пересувної азотної порівнянні з іншими подібними мають знижений компресорної станції в сук упності з традиційними її к.к.д. за рахунок вагомих витрат потужності в трьох вузлами і блоками підпорядковані створенню непроміжних передаточних ланках. обхідних умов для використання в її роботі для В основу створення корисної моделі поставодержання інертної газової суміші на основі азоту лене завдання вдосконалення конструкції відомої технології газорозділення з застосуванням порожпересувної азотної компресорної станції шляхом ниноволокнистих полімерних мембран. зміни взаємного розташування і взаємозв'язків її Так, вертикальне положення газороздільного вузлів, форми їх виконання, що дозволить знизити блоку і його розташування безпосередньо в площі 5 3986 6 потоку проходячого через виносний блок охолоперерізу. В кузові встановлений компресорний дження повітря, підпорядковане створенню оптиагрегат, включаючий привідний дизельний двигун мального температурного режиму для роботи цьо3 повітряного охолодження і поршневий, опозитго блоку. А підключення блоку до четвертого ний, шестирядний, шестиступінчастий компресор 4 ступеня поршневого компресора в поєднанні з зі здвоєними циліндрами п'ятого і шостого ступевиконанням його на опозитній базі шестирядним і нів. Вихідний вал двигуна 3 і колінвал компресора шестиступінчастим забезпечує в свою чергу над4 з'єднані муфтою 5. Після компресора 4 в кузові ходження в газороздільний блок стискуваного повстановлений блок охолодження 6 секційного тивітря, тиск якого відповідає оптимальним умовам пу, виконаний з біметалевих (сталь-алюміній) посучасної те хнології газорозділення. Виконання ребрених труб. Між компресором 4 і блоком охоперших чотирьох ступенів поршневого компресолодження 6 встановлений вісьовий вентилятор 7, ра, попередніх місцю підключення газороздільного вал якого силовою передачею з'єднаний з колінблоку "сухими" (без змащення циліндрів) гарантовалом компресора. Між блоком охолодження і завано виключає забруднення мастилом надходячодньою стінкою кузова 2 в площі потоку проходячого в блок стискуваного повітря. Винесення паливго через блок охолодження повітря розташований ного бака за межі площі кузова станції забезпечує, газороздільний блок 8 типу МВА-0,3В/11, який в умовах обмеженого простору, сумісне розташувстановлений в вертикальному положенні. Останвання виносного блоку охолодження і газороздільній вміщує в собі два паралельно з'єднаних між ного блоку. Таким чином відміченими конструктивсобою мембранних модулі (Фіг.2), всередині яких ними засобами створені необхідні умови для розміщені картріджі порожниноволокнистих поліефективної роботи газороздільного блоку на осномерних мембран. ві порожниноволокнистих полімерних мембран і До складу станції входять також паливний бак одержання на основі цієї технології інертної газо10, розташований на шасі між кабіною грузового вої суміші з об'ємним вмістом в ній кисню не більавтомобіля і кузовом, електронний блок керування ше 10%. Одночасно пересувна компресорна станстанцією 11. При цьому поршневий компресор 4 ція в такому конструктивному виконанні має має повітряне охолодження циліндрів. Нагнітальна підвищену в порівнянні з прототипом усталеність сторона його четвертого ступеня трубопроводами грузового автомобіля, поскільки виконання поршз'єднана через відповідну секцію блоку охолоневого компресора опозитним дає можливість знидження 6 (Фіг.2), водовіддільник 12 і фільтр тонкозити його центр ваги. З таким виконанням поршнего очищення 13 з вхідним штуцером газороздільвого компресора виключається неврівноваженість ного блоку 8. Вихідний штуцер блоку 8 також кривошипно-шатунного механізму в тому числі і за трубопроводом з'єднаний з наступним п'ятим стуінерційними силами другого роду. За ра хунок цьопенем компресора (внаслідок виконання 5-го і 6-го го компресорний агрегат має знижені показники ступенів здвоєними в компресорі 4 ці ступені мавібрації, він не потребує великих опорних мас, що ють по два циліндри), а штуцер газороздільного підвищує надійність роботи станції. До того ж за блоку 8, відводячий від нього збагачене киснем рахунок можливості збільшення об'єму паливного повітря, подібним чином з'єднаний з трубопровобака забезпечується висока довготривалість редом, відводячим його в атмосферу в безпечній жиму безперервної роботи дизельного двигуна зоні. Помимо всього, ступені поршневого компрекомпресорного агрегата. А поскільки за такої комсора 4, попередні місцю підключення газороздільпоновки паливний бак своєю більшою стороною ного блоку 8 (чотири ступені включно) виконані розташований перпендикулярно до напрямку пе"сухими", тобто без змащення циліндрів. Внаслідок ресування станції, її усталеність під час руху не цього "сухі" ступені комплектуються водовіддільзалежить від міри заповнення паливного бака. никами 12, а п'ятий ступінь - водомастиловіддільСлід відмітити також, що виконання блоку охолоником 14. дження стискуваного повітря виносним і за викоПрацює станція наступним чином (див. Фіг.2). ристання для примусового подавання охолоджуПопередньо очищене в фільтрі від механічних ваючого повітря вісьового вентилятора сумісне з домішок атмосферне повітря надходить в перший газороздільним блоком його розташування дозвоступінь компресора 4. В ньому повітря стискуєтьляє забезпечити для останього оптимальний тепся, після чого воно охолоджується у відповідній ловий режим роботи незалежно від сезонних умов секції блоку охолодження 6, очищається у водоексплуатації станції. В зимових умовах експлуатавіддільнику від капельної вологи і надходить до ції це досягається за рахунок зміни напрямку надругого ступеня компресора 4. Стиснення повітря гнітаємого вентилятором потоку повітря на звоподібним чином здійснюється послідовно в другоротнє. му, третьому і четвертому ступенях компресора 4, Сутність корисної моделі пояснюється кресв результаті чого його тиск на нагнітальній стороні леннями, на яких зображено: четвертого ступеня складає 3,7МПа (37кгс/см 2). Фіг.1 - загальний вигляд пересувної азотної Після охолодження у відповідній секції блоку охокомпресорної станції; лодження 6 температура стисненого повітря після Фіг.2 - пневматична схема пересувної азотної четвертого ступеня складає не більше 45°С. Стискомпресорної станції. нене повітря з такими параметрами надходить до Можливість здійснення корисної моделі підвходу газороздільного блоку 8. Пройшовши фільттверджується конструкцією пересувної азотної ри 13 газороздільного блоку 8 (фільтри загального компресорної станції ПАКС-10/250. Ця станція і тонкого очищення), стиснене повітря надходить в змонтована на шасі 1 (Фіг.1) грузового автомобіля мембранні модулі 9 газороздільного блоку 8. В цих КрАЗ-65101 всередені кузова 2 коробчастого модулях відбувається розділення стисненого 7 3986 8 повітря на два потоки за рахунок різних коефіцієноснові азоту через вихідний штуцер газороздільнотів проникності через полімерну мембрану азоту і го блоку 8 надходить до всмоктуючої сторони кисню, маючих різний парціальний тиск на мемздвоєного п'ятого ступеня компресора 4. Після брані. Проникший через мембрану газ, являючий стиснення в цих ступенях інертна суміш охолоджусобою суміш газів з вмістом кисню до 37% об'ємється в блоці охолодження 6, проходить очищення них одиниць, знаходиться під незначним надлишв водомастиловіддільнику 14 і надходить для стиковим тиском. Через штуцер збагаченого киснем снення в шостий ступінь компресора 4. При виході повітря ця суміш із газороздільного блоку 8 надхоіз компресора інертна газова суміш має тиск дить в трубопровід, відводячий його в атмосферу 25МПа (250кгс/см 2). Через відповідну арматуру в безпечній зоні. Залишковий газ, являючий собою (запобіжну і контрольно-вимірювальну) одержана двохкомпонентну суміш з вмістом азоту до 93% інертна газова суміш на основі азоту подається об'ємних одиниць, знаходиться під тиском, рівним споживачу. Станція спроектована з продуктивністиску повітря при вході в мембранний модуль 9. тю 10м 3 за хвилину. Одержана таким шляхом інертна газова суміш на Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601