高寒型膜分离制氮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高寒型膜分离制氮装置，包括底座，安装在底座上的密封外罩，底座上位于外罩内安装有相互连接的制氮撬和增压撬，增压撬包括安装在底座上的发动机和电控柜，发动机的缸套水路上安装有用于对发动机防冻液进行加热的低温加热器；发动机的油路上安装有加热套和温度传感器，加热套和温度传感器与电控柜电连接；发动机上还设有用于对电控柜控制屏进行加热的电控柜控制屏加热装置；外罩的隔层内部设有伴热带。本实用新型专利技术结构合理，能保证发动机、电控柜控制屏正常工作，密封效果好，能在高寒地区使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种膜分离制氮设备，具体涉及一种在高寒地区使用的高寒型膜分离制氮装置。
技术介绍
目前，常规制氮设备主要是针对国内工况环境温度设计开发的，因此，设备的型材选用，电气元件和密封元件的选用基本按照环境温度在-20℃～40摄氏度之间，通常在我国高寒石油产区，例如新疆、大庆油田作业施工时，主要是采用利用空间加热器、电加热器等辅助设备对撬体进行预加热。但对于泛俄地区如西西伯利亚油田、乌发油田、下瓦油田等俄罗斯高产油区，冬季野外环境温度在-60℃左右，在此超低温环境下，会出现发动机无法正常启动、电控液晶屏不工作、密封件脆化、金属材料冷脆断裂等等问题发生，直接导致设备不能正常运行。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，能保证发动机、电控柜控制屏正常工作，密封效果好，能在高寒地区使用的高寒型膜分离制氮装置。其技术方案是：高寒型膜分离制氮装置，包括底座，安装在底座上的密封外罩，所述底座上位于外罩内安装有相互连接的制氮撬和增压撬，所述增压撬包括安装在底座上的发动机和电控柜，所述发动机的缸套水路上安装有用于对发动机防冻液进行加热的低温加热器；所述发动机的油路上安装有加热套和温度传感器，所述加热套和温度传感器与电控柜电连接；所述发动机上还设有用于对电控柜控制屏进行加热的电控柜控制屏加热装置，所述电控柜控制屏加热装置包括换热器，所述换热器的加热介质进出口并联在消音器的两端，所述换热器的被加热介质入口与氮气进气管连接，所述换热器的被加热介质出口端通过气体管道与缓冲罐连接，所述缓冲罐通过温度变送器与电控柜连接，所述换热器与消音器之间设有蝶阀，所述缓冲罐与温度变送器之间的管路上依次设有手动球阀和比例控制阀；所述外罩的隔层内部设有伴热带。所述低温加热器为设置在发动机缸套水路上与泵串联的大功率加热器。所述加热套包括外衬套和设置在外衬套内的内衬套，所述外衬套上设有温控开关和接线柱。所述外罩采用双层集装箱式保温结构，所述外罩上安装有门框和门，所述门框两侧粘贴有耐低温硅橡胶，所述门框四周和门内侧设有集装箱密封条，所述门内部和门框四周填充有二氧化硅气凝胶毡，所述伴热带设置在二氧化硅气凝胶毡内。本技术与现有技术相比较，具有以下优点：结构合理，整体采用先进的低温预热系统，能够满足设备在高寒环境下预热启动；选用的超低温密封元件，能保证各润滑油路、气路的密封性和安全性，保证设备低温环境下的正常运行；无采用先进的发动机预热回收装置，对设备外罩、设备内部设置热交换装置，满足设备在高寒--60℃环境下膜分离制氮设备的贮存、开机及正常运行的使用要求；采用电驱的膜制氮分离设备除采用超低温启动电机外，还采用DVV-W型高寒专用电缆和西门子专用耐低温触摸控制屏，保证设备联合控制，数据传输、采集和存储都能顺利进行，保障电气控制系统正常工作。附图说明下面是结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术发动机的低温加热器的结构示意图；图2是本技术发动机油路上的加热套的工作流程图；图3是本技术加热套的结构示意图；图4是本技术电控柜控制屏加热装置的结构示意图；图5是本技术外罩的局部示意图。图中：1.底座；2.外罩；3.发动机；4.电控柜；5.低温加热器；6.消音器；7.氮气进气管；8.气体管道；9.缓冲罐；10.温度变送器；11.蝶阀；12.手动球阀；13.比例控制阀；14.伴热带；15.外衬套；16.内衬套；17.温控开关；18.接线柱；19.蓄电池；20.制氮撬；21.增压撬；22.门框；23.门；24.耐低温硅橡胶；25.集装箱密封条；26.二氧化硅气凝胶毡；27.加热套；28.温度传感器；29.换热器。具体实施方式参照附图，高寒型膜分离制氮装置，包括底座1，安装在底座1上的密封外罩2，所述底座1上位于外罩2内安装有相互连接的制氮撬20和增压撬21，针对设备吊装材料冷脆断裂，可以使设备底座、上框及支撑钢板等承重部分采用Q345E材质型材。增压撬包括安装在底座1上的发动机3和电控柜4，发动机3的缸套水路上安装有用于对发动机防冻液进行加热的低温加热器5；其中，低温加热器5为设置在发动机1缸套水路上与泵串联的大功率加热器。在发动机1的进回水管路设置低温加热器5，加热器做为一套独立的制热、换热设备，其主机采用柴油燃烧锅炉，通过燃烧换热原理，加热循环系统内的导热介质，对发动机1的防冻液进行加热，通过低温加热器5的水泵循环防冻液对发动机缸套和机体进行整体预热。如图1所示。发动机3的油路上安装有加热套27和温度传感器28，加热套27和温度传感器28与电控柜4电连接；加热套27包括外衬套15和设置在外衬套15内的内衬套16，在外衬套15上设有温控开关17和接线柱18。加热套27通过蓄电池19进行加热。如图2和图3所示。在温度过低时，柴油析出的蜡质会堵塞过滤器滤芯，在滤芯上加装加热套27，材质采用不锈钢外筒加内嵌岩棉衬套，采用温度传感器28控制加热温度，超过设定温度自动断开，温度过低时自动开启，当环境温度升高，不用再给过滤器加热时，用电控柜4开关切断电源。在发动机3上还设有用于对电控柜4控制屏进行加热的电控柜控制屏加热装置，其中，电控柜控制屏加热装置包括换热器29，所述换热器29的加热介质进出口并联在消音器6的两端，所述换热器29的被加热介质入口与氮气进气管7连接，换热器29的被加热介质出口端通过气体管道8与缓冲罐9连接，缓冲罐9通过温度变送器10与电控柜4连接，换热器29与消音器6之间设有蝶阀11，缓冲罐9与温度变送器10之间的管路上依次设有手动球阀12和比例控制阀13；如图4所示。通过电控柜4的开关，控制电动蝶阀11的开度，根据消音器6温度高低变化，增大或减小阀板的开启角度，控制进入换热器29的热量，当换热器29温度传感器显示温度超过设定值时，自动切断换热器29的气源。从制氮撬20出来的氮气，经氮气进气管7进入换热器29进行加热，加热后氮气依次进入缓冲罐9、比例调节阀13，比例控制阀13开度是PLC根据安装在电控柜4内的温度变送器10设定的温度进行设置，通过进气量的调节，使电控柜4箱体的总体温度稳定在20℃，当环境温度升高不再需要给电控柜4升温时，关闭加热前和加热后的手动球阀12同时手动关闭蝶阀11。外罩2的隔层内部设有伴热带14。如图5所示，其中，外罩2采用双层集装箱式保温结构，所述外罩2上安装有门框22和门23，所述门框22两侧粘贴有耐低温硅橡胶24，所述门框22四周和门23内侧设有集装箱密封条25，所述门23内部和门框22四周填充有二氧化硅气凝胶毡26，伴热带14设置在二氧化硅气凝胶毡26内。其中，耐低温硅橡胶24压缩永久变形小，具有良好的抗氧化性，耐腐蚀性，耐低温-100℃；二氧化硅气凝胶毡26适用温度为-50℃～650℃，在二氧化硅气凝胶毡26之间缠绕伴热带14，伴热带14发热均匀、控温准确，能进行远控，实现自动化管理。具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用寿命长，无泄漏，本文档来自技高网...

【技术保护点】
高寒型膜分离制氮装置，包括底座，安装在底座上的密封外罩，所述底座上位于外罩内安装有相互连接的制氮撬和增压撬，所述增压撬包括安装在底座上的发动机和电控柜，其特征在于：所述发动机的缸套水路上安装有用于对发动机防冻液进行加热的低温加热器；所述发动机的油路上安装有加热套和温度传感器，所述加热套和温度传感器与电控柜电连接；所述发动机上还设有用于对电控柜控制屏进行加热的电控柜控制屏加热装置，所述电控柜控制屏加热装置包括换热器，所述换热器的加热介质进出口并联在消音器的两端，所述换热器的被加热介质入口与氮气进气管连接，所述换热器的被加热介质出口端通过气体管道与缓冲罐连接，所述缓冲罐通过温度变送器与电控柜连接，所述换热器与消音器之间设有蝶阀，所述缓冲罐与温度变送器之间的管路上依次设有手动球阀和比例控制阀；所述外罩的隔层内部设有伴热带。

【技术特征摘要】
1.高寒型膜分离制氮装置，包括底座，安装在底座上的密封外罩，所述底座上位于外罩内安装有相互连接的制氮撬和增压撬，所述增压撬包括安装在底座上的发动机和电控柜，其特征在于：所述发动机的缸套水路上安装有用于对发动机防冻液进行加热的低温加热器；所述发动机的油路上安装有加热套和温度传感器，所述加热套和温度传感器与电控柜电连接；
所述发动机上还设有用于对电控柜控制屏进行加热的电控柜控制屏加热装置，所述电控柜控制屏加热装置包括换热器，所述换热器的加热介质进出口并联在消音器的两端，所述换热器的被加热介质入口与氮气进气管连接，所述换热器的被加热介质出口端通过气体管道与缓冲罐连接，所述缓冲罐通过温度变送器与电控柜连接，所述换热器与消音器之间设有蝶阀，所述缓冲罐与温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，赵太卫，孟巧玲，董玉欣，顾大翔，黄涛，韩运民，田蒙，田贺新，
申请(专利权)人：山东恒业石油新技术应用有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37