一种海洋防爆型液氮泵撬制造技术

本发明专利技术公开了一种海洋防爆型液氮泵撬，包括动力系统，液压系统，增压装置，蒸发器和防爆加热装置。动力系统包括主电机和辅助电机，液压系统包括主液压泵、主液压马达、辅助液压泵、第一辅助液压马达、第二辅助液压马达和滑片泵，增压装置包括离心增压泵和柱塞泵，离心增压泵与第二辅助液压马达连接，柱塞泵与主液压马达连接，离心增压泵与柱塞泵连接；蒸发器与柱塞泵连接，蒸发器的出口连接高压氮气管线，滑片泵、蒸发器、电加热器通过管线依次连接形成循环加热系统。本发明专利技术电机驱动实现防爆，设备尺寸小，重量轻，便于吊装和移运，可根据最终氮气排气温度进行准确调节，安全可靠，能实现全自动化控制。

A marine explosion-proof liquid nitrogen pump pry

【技术实现步骤摘要】
一种海洋防爆型液氮泵撬
本专利技术涉及石油钻采
，具体涉及一种海洋防爆型液氮泵撬。
技术介绍
目前，海洋油气储存量丰富，陆地油气资源的日渐微缩，海洋石油资源站全球的石油资源的总量的34%，成为世界油气增产的主要来源。膜制氮设备不能满足深海油气增产的作业需求，高纯、高压、大排量的液氮泵设备将是未来几年海洋油气增产开发的主要设备。海洋平台等领域的特殊工作环境严重制约了液氮泵设备的应用。首先，海洋平台油气开发更易产生较多的易燃易爆气体，设备的防爆能力至为重要。其次，需要满足平台空间需求及承载能力的要求。现有的液氮泵设备采用柴油机驱动，废烟排放无冷却灭火花装置、电气元器件及发动机等不具备防爆能力，不能使用于海洋平台或者其它对防爆要求较高的场合。而且体积庞大，重量超出海洋平台的承载能力，限制了液氮设备在海洋平台上的油气增产应用，海洋的油气无法获得彻底的开发。柴驱液氮泵设备运行时，燃油消耗大、作业成本高、噪音大、污染。
技术实现思路
本专利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，成本低、自动化程度高，易于维护、工作可靠性高、布局紧凑、设备体积更小的海洋防爆型液氮泵撬。本专利技术的技术方案是：一种海洋防爆型液氮泵撬，包括动力系统，所述动力系统包括安装在撬座上的主电机和辅助电机；液压系统，所述液压系统包括主液压泵、主液压马达、辅助液压泵、第一辅助液压马达、第二辅助液压马达和滑片泵，所述主液压泵的动力输入端与主电机的动力输出端连接，所述主液压泵的动力输出端与主液压马达的动力输入端连接，所述辅助液压泵的动力输入端与辅助电机的动力输出端连接，所述辅助液压泵的动力输出端分别与第一辅助液压马达的动力输出端和第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述第一辅助液压马达的动力输出端与滑片泵的动力输入端连接；增压装置，所述增压装置包括离心增压泵和柱塞泵，所述离心增压泵的动力输入端与第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述柱塞泵的动力输入端与主液压马达的动力输出端连接，所述离心增压泵的出口通过管线与柱塞泵的入口连接；蒸发器，所述蒸发器的液氮入口通过管线与柱塞泵的出口连接，所述蒸发器的出口连接高压氮气管线；防爆加热装置，所述防爆加热装置为电加热器，所述滑片泵、蒸发器、电加热器通过管线依次连接形成循环加热系统，所述循环加热系统管线上分别设有加热介质入口和加热介质出口。所述柱塞泵的出口与蒸发器的液氮入口之间的管线上设有分流器。所述离心增压泵的出口连接有离心增压泵溢流管线，所述柱塞泵的出口连接有柱塞泵溢流管线。所述分流器的一个出口连接有安全管线，所述安全管线、离心增压泵溢流管线和柱塞泵溢流管线的出口端相汇集。所述分流器的另一出口连接有调温管线，所述调温管线的出口端与高压氮气管线连接。所述柱塞泵为三缸柱塞泵。所述动力系统、液压系统、增压装置、蒸发器和防爆加热装置均安装在撬座上。本专利技术与现有技术相比较，具有以下优点：通过电机驱动更容易实现防爆，且设备温度适应更广，省去余热回收系统，设备尺寸小，重量轻，便于吊装和移运，更适合海洋平台等对设备重量尺寸有限制的场合，通过液压站可分别驱动液氮泵设备各个系统，防爆电加热器控制系统与整机控制系统实现有效兼容，防爆电加热器加热功率可根据最终氮气排气温度进行准确调节，安全可靠，能实现全自动化控制；气化热量可实现电加热与海洋平台热源之间的转换，提高能源利用率，降低了能耗。附图说明图1是本专利技术的电驱动力流程图；图2是本专利技术的电加热系统流程图；图3是本专利技术的液氮PID控制图；图中：1、主电机，2、辅助电机，3、主液压泵，4、主液压马达，5、辅助液压泵，6、第一辅助液压马达，7、第二辅助液压马达，8、滑片泵，9、离心增压泵，10、柱塞泵，11、蒸发器，12、高压氮气管线，13、电加热器，14、加热介质入口，15、加热介质出口，16、分流器，17、离心增压泵溢流管线，18、柱塞泵溢流管线，19、安全管线，20、调温管线。具体实施方式下面是结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参照图3，一种海洋防爆型液氮泵撬，包括动力系统，液压系统，增压装置，蒸发器和防爆加热装置。动力系统，液压系统，增压装置，蒸发器和防爆加热装置均安装在撬座上。参照图1，动力系统包括主电机1和辅助电机2，液压系统包括主液压泵3、主液压马达4、辅助液压泵5、第一辅助液压马达6、第二辅助液压马达7和滑片泵8，增压装置包括离心增压泵9和柱塞泵10，柱塞泵10为三缸柱塞泵，离心增压泵9的出口通过管线与柱塞泵9的入口连接。其中，辅助电机2的动力输出端通过辅助液压泵5经第二辅助液压马达7与离心增压泵9连接，为离心增压泵9提供动力，而离心增压泵9对氮气进行一级增压。同时，辅助电机2的动力输出端通过辅助液压泵5经第一辅助液压马达6为滑片泵8提供动力，滑片泵8可以为蒸发器11的加热介质提供动力，同时为润滑系统提供动力。主电机1的动力输出端通过主液压泵3经主液压马达4为三缸柱塞泵10提供动力，对液氮进行二次增压，最大工作压力可达10000psi（69MPa）；即主电机1和辅助电机2为液压系统提供动力，并通过液压系统驱动离心增压泵、三缸柱塞泵、滑片泵、润滑系统等负载提供动力。参照图2和图3，蒸发器11的液氮入口通过管线与柱塞泵10的出口连接，蒸发器11的高压氮气出口连接高压氮气管线12；蒸发器11对高压液氮进行气化，输出高压氮气。参照图2，防爆加热装置为电加热器13，滑片泵8、蒸发器11、电加热器13通过管线依次连接形成循环加热系统，在循环加热系统管线上分别设有加热介质入口14和加热介质出口15，电加热器13可以对蒸发器11内的循环介质进行加热，提供液氮气化所需要的热量。在柱塞泵10的出口与蒸发器11的液氮入口之间的管线上设有分流器16。分流器16的一个出口连接有安全管线19，离心增压泵9的出口连接有离心增压泵溢流管线17，柱塞泵10的出口连接有柱塞泵溢流管线18。安全管线19、离心增压泵溢流管线17和柱塞泵溢流管线18的出口端相汇集。离心增压泵溢流管线17和柱塞泵溢流管线18为部分液氮溢流，安全管线19保证工作安全可靠。在分流器16的另一出口还连接有调温管线20，调温管线20的出口端与高压氮气管线12连接。通过控制分流器16和调温管线20流出的液氮量来调节进入高压氮气管线12内的氮气温度，可根据最终氮气排气温度进行准确调节，安全可靠，实现全自动化控制。氮气首先进入离心增压泵9，离心增压泵9通过辅助电机2驱动，对氮气进行一级增压，一级增压后的氮气进入柱塞泵10，柱塞泵10通过主电机1依次经主液压泵3和主液压马达4驱动，对氮气进行二级增压，二级增压后的液氮通过分流器16进入蒸发器11，并通过电加热器13对蒸发器11内的循环加热介质进行加热，从而使进入蒸发器11的高压液氮进行蒸发气化，并最终从高压氮气管线12排出，为了调节高压氮气管线12排出的高压氮气的温度，可通过控制从柱塞泵10经分流器16流出的液氮的流量来控制，使用安全方便。本专利技术设备尺寸小，重量轻，便于吊装和移运，更适合海洋平台等对设备重量尺寸有限制的场合；电驱较柴驱更容易实现防爆，且设备温度适应更广；电驱设备能源利用率高，不产生污染型废弃物，符合国家的环保政策，发展空间更大；选用大功率防爆电机驱动液压站，液压站分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋防爆型液氮泵撬，其特征在于：包括动力系统，所述动力系统包括安装在撬座上的主电机和辅助电机；液压系统，所述液压系统包括主液压泵、主液压马达、辅助液压泵、第一辅助液压马达、第二辅助液压马达和滑片泵，所述主液压泵的动力输入端与主电机的动力输出端连接，所述主液压泵的动力输出端与主液压马达的动力输入端连接，所述辅助液压泵的动力输入端与辅助电机的动力输出端连接，所述辅助液压泵的动力输出端分别与第一辅助液压马达的动力输出端和第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述第一辅助液压马达的动力输出端与滑片泵的动力输入端连接；增压装置，所述增压装置包括离心增压泵和柱塞泵，所述离心增压泵的动力输入端与第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述柱塞泵的动力输入端与主液压马达的动力输出端连接，所述离心增压泵的出口通过管线与柱塞泵的入口连接；蒸发器，所述蒸发器的液氮入口通过管线与柱塞泵的出口连接，所述蒸发器的出口连接高压氮气管线；防爆加热装置，所述防爆加热装置为电加热器，所述滑片泵、蒸发器、电加热器通过管线依次连接形成循环加热系统，所述循环加热系统管线上分别设有加热介质入口和加热介质出口。

【技术特征摘要】
1.一种海洋防爆型液氮泵撬，其特征在于：包括动力系统，所述动力系统包括安装在撬座上的主电机和辅助电机；液压系统，所述液压系统包括主液压泵、主液压马达、辅助液压泵、第一辅助液压马达、第二辅助液压马达和滑片泵，所述主液压泵的动力输入端与主电机的动力输出端连接，所述主液压泵的动力输出端与主液压马达的动力输入端连接，所述辅助液压泵的动力输入端与辅助电机的动力输出端连接，所述辅助液压泵的动力输出端分别与第一辅助液压马达的动力输出端和第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述第一辅助液压马达的动力输出端与滑片泵的动力输入端连接；增压装置，所述增压装置包括离心增压泵和柱塞泵，所述离心增压泵的动力输入端与第二辅助液压马达的动力输出端连接，所述柱塞泵的动力输入端与主液压马达的动力输出端连接，所述离心增压泵的出口通过管线与柱塞泵的入口连接；蒸发器，所述蒸发器的液氮入口通过管线与柱塞泵的出口连接，所述蒸发器的出口连接高压氮气管线；防爆加热装置，所述防爆加热装置为电加热器，所述滑片泵、蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅连松，孟巧玲，孔令猛，薛延磊，董玉欣，李建奎，王涛，冯庆涛，于凤丽，陈金池，
申请(专利权)人：山东恒业石油新技术应用有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37