一种车载式膜分离高压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车载式膜分离高压制氮装置，包括载重底盘车和台上部分，其中台上部分包括柴油发动机、空压机、空气处理系统、气水换热系统、氮气分离膜、氮气高压增压机以及中央控制系统PLC；空压机由柴油发动机驱动，氮气高压增压机由汽车发动机通过第二输出轴经过减速箱驱动。通过膜分离制氮，后端配套50MPa的利用汽车发动机驱动的高压增压机，整套设备安装在一辆9.6米的汽车上，体积更小，便于移动，同时减少了操作人员的数量。增压机输出压力可达50MPa压力更高，可适应更多的油井；增压机驱动有汽车发动机驱动，节省设备了成本，并减小了整个设备体积。

【技术实现步骤摘要】
一种车载式膜分离高压制氮装置
本技术属于油田采油井领域，尤其涉及一种车载式膜分离高压制氮装置。
技术介绍
高压氮气大量应用于油田钻井、采油等工序中。通过高压的氮气来保护油管或钻杆的安全，在采油过程中，将高压氮气注入油井中，增加地层压力，可进一步提高地下原油开采率。根据油井压力不同，所需的氮气压力也不相同，新疆部分油井压力可达40～50MPa，对氮气压力需求不断增高。同时，大部分油田都处于野外，传统上，氮气来源于液氮车气化后产生的氮气，但对于距离远的油井，操作起来比较困难。近年来，分子筛制氮可以利用空气分离产生氮气，但分子筛制氮体积大，不利于车载运输。因而，膜分离制氮得到广泛的应用，同时配套高压增压机可以输出更高压力的氮气。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种车载式膜分离高压制氮装置，通过膜分离制氮，后端配套50MPa的利用汽车发动机驱动的高压增压机，整套设备安装在一辆9.6米的汽车上，体积更小，便于移动，同时减少了操作人员的数量。增压机输出压力可达50MPa压力更高，可适应更多的油井；增压机驱动有汽车发动机驱动，节省设备了成本，并减小了整个设备体积。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种车载式膜分离高压制氮装置，包括载重底盘车和台上部分，其中台上部分包括柴油发动机、空压机、空气处理系统、气水换热系统、氮气分离膜、氮气高压增压机以及中央控制系统PLC；所述的空压机由柴油发动机驱动，所述的氮气高压增压机由汽车发动机通过第二输出轴经过减速箱驱动；所述的空气处理系统包括通过管线依次连接的后冷却器、分离器、冷冻干燥机、一级过滤器以及二级过滤器；所述的空压机的出口端通过管线连接空气处理系统中的后冷却器的进口端；所述的气水换热系统包括列管式换热器，其加热介质通过管线连接柴油发动机的水箱，加热介质进口管线上固定安装有热水调节阀；所述的二级过滤器的出口端通过管线连接列管式换热器的冷介质入口端；所述的列管式换热器的冷介质出口端通过依次连接的活性炭过滤器、四级过滤器、五级过滤器与氮气分离膜相连接；所述的氮气分离膜通过管线与高压增压机相连。所述的氮气分离膜与高压增压机之间的管线上设有气动流量调节阀和气动三通阀，由控制系统PLC根据氮气浓度，自动控制调节阀开度控制流量。所述的空压机为一体式螺杆式空压机。所述的氮气分离膜为并联的中空纤维膜组。所述的后冷却器与增压机上下集成安装在一起，可减少台上部分空间结构占用，是整套装置更加紧凑。所述台上部分上的控制仪表用电采用24V电瓶电源，控制阀件均采用气动阀，整套装置不另配发电机组，亦不需要接外接电源。本技术与现有技术相比的有益效果为：本技术提供的一种车载膜分离高压制氮装置，利用汽车发动机驱动增压机，将整套设备放置于一台9.6米的汽车上，装置结构紧凑，体积小，节约车辆，节约人工；本技术增压机输出压力可达50MPa压力更高，可适应更多的油井；增压机驱动由汽车发动机驱动，节省设备了成本，并减小了整个设备体积。附图说明图1是本技术的工艺流程图（省略载重底盘车）；图2是本技术的外观效果图。（部分设备在图中未显示）附图标记：1-空压机，2-柴油发动机，3-发动机水箱，4-后冷却器，5-分离器，6-冷冻干燥机，7-一级过滤器，8-二级过滤器，9-列管式换热器，10-热水调节阀，11-活性炭过滤器，12-四级过滤器，13-五级过滤器，14-氮气分离膜，15-流量调节阀，16-三通阀，17-高压增压机，18-汽车发动机，19-油箱。具体实施方式以下结合附图及较佳实施例，对依据本新型提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。如图1所示，一种车载膜分离高压制氮装置，一种车载式膜分离高压制氮装置，包括载重底盘车和台上部分，其中台上部分包括柴油发动机2、空压机1、空气处理系统、气水换热系统、氮气分离膜、氮气高压增压机17以及中央控制系统PLC；所述的空压机1由柴油发动机2驱动，所述的氮气高压增压机17由汽车发动机18通过第二输出轴经过减速箱驱动；所述的空气处理系统包括通过管线依次连接的后冷却器4、分离器5、冷冻干燥机6、一级过滤器7以及二级过滤器8；所述的空压机1的出口端通过管线连接空气处理系统中的后冷却器4的进口端；所述的气水换热系统包括列管式换热器9，其加热介质通过管线连接柴油发动机的水箱3，加热介质进口管线上固定安装有热水调节阀10；所述的二级过滤器8的出口端通过管线连接列管式换热器9的冷介质入口端；所述的列管式换热器8的冷介质出口端通过依次连接的活性炭过滤器11、四级过滤器12、五级过滤器13与氮气分离膜14相连接；所述的氮气分离14膜通过管线与高压增压机17相连。所述的氮气分离膜14与高压增压机17之间的管线上设有气动流量调节阀15和气动三通阀16，由控制系统PLC根据氮气浓度，自动控制调节阀开度控制流量。所述的空压机1为一体式螺杆式空压机，博莱特公司生产，可大大节省客户安装成本和使用空间。所述的氮气分离膜14为并联的中空纤维膜组，采用氮气STREAM膜分离氮气纯化装置，加拿大博朗科技有限公司生产。所述的后冷却器4与高压增压机17上下集成安装在一起，可减少台上部分空间结构占用，是整套装置更加紧凑。所述台上部分上的控制仪表用电采用24V电瓶电源，控制阀件均采用气动阀，整套装置不另配发电机组，亦不需要接外接电源。具体工作过程如下：压缩空气从空压机1排出后，空压机1有柴油发动机2驱动，压缩空气经过后冷却器4降温后，依靠分离器5分离出一部分水分，然后进入冷干机6，将空气降温至零下5度并凝结出水分，进入一级过滤器7、二级过滤器8，分离水分及杂质。空气进入气水列管式换热器9，利用列管式换热器9中的热水，加热气体后，进入后续的活性炭过滤器11，去除空气中的油份，然后再进入四级过滤器12和五级过滤器13去除活性炭粉尘后，进去氮气分离膜14，分离膜将空气中的氮气和氧气分离，氧气由放散口放出，氮气进入高压增压机17，由汽车发动机18通过第二输出轴经过减速箱驱动，将氮气增压至50MPa由出口排出。以上对本新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本新型的实施范围。凡依本新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本新型的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载式膜分离高压制氮装置，包括载重底盘车和台上部分，其特征在于，台上部分包括柴油发动机、空压机、空气处理系统、气水换热系统、氮气分离膜、氮气高压增压机以及中央控制系统PLC；所述的空压机由柴油发动机驱动，所述的氮气高压增压机由汽车发动机通过第二输出轴经过减速箱驱动；所述的空气处理系统包括通过管线依次连接的后冷却器、分离器、冷冻干燥机、一级过滤器以及二级过滤器；所述的空压机的出口端通过管线连接空气处理系统中的后冷却器的进口端；所述的气水换热系统包括列管式换热器，其加热介质通过管线连接柴油发动机的水箱，加热介质进口管线上固定安装有热水调节阀；所述的二级过滤器的出口端通过管线连接列管式换热器的冷介质入口端；所述的列管式换热器的冷介质出口端通过依次连接的活性炭过滤器、四级过滤器、五级过滤器与氮气分离膜相连接；所述的氮气分离膜通过管线与高压增压机相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载式膜分离高压制氮装置，包括载重底盘车和台上部分，其特征在于，台上部分包括柴油发动机、空压机、空气处理系统、气水换热系统、氮气分离膜、氮气高压增压机以及中央控制系统PLC；所述的空压机由柴油发动机驱动，所述的氮气高压增压机由汽车发动机通过第二输出轴经过减速箱驱动；所述的空气处理系统包括通过管线依次连接的后冷却器、分离器、冷冻干燥机、一级过滤器以及二级过滤器；所述的空压机的出口端通过管线连接空气处理系统中的后冷却器的进口端；所述的气水换热系统包括列管式换热器，其加热介质通过管线连接柴油发动机的水箱，加热介质进口管线上固定安装有热水调节阀；所述的二级过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：田保华，南建武，张德荣，崔培龙，
申请(专利权)人：天津悦朗能源装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12