[实用新型]多功能压风车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压缩气体供给系统，尤其涉及既能供给压缩空气、又能从空气中分离氮气从而供给压缩氮气的系统。

背景技术

压风车作为一种能够移动的压缩空气供给系统，在油田等野外作业场所曾得到广泛应用。一方面，由于现有压风车只能提供压缩空气，使其不能在易燃易爆工况使用，导致现有压风车闲置情况严重。另一方面，氮气在稠油蒸汽吞吐井注氮、氮气泡沫调剖、低渗透油藏注氮、气举排液、管道气体置换、油气井井底积水或积砂恢复生产、注气井注氮试注、原油罐封顶清罐、扫线试压、气井排水、作业压井、洗井、试油等生产领域应用日益广泛，而新购置注氮设备(氮气车)成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多功能压风车，在现有压风车基础上进行改造，使其既能供给压缩空气，又能从空气中分离氮气从而供给压缩氮气，根据工况要求供给压缩空气或者压缩氮气，既能满足现有压风车工作工况的需求，又能满足现有氮气车工作工况的需求。

本实用新型的目的通过在现有压风车基础上嫁接膜分离制氮系统，由切换阀组根据工况要求控制压缩空气直接增压(供给压缩空气)或者压缩空气经膜分离制氮系统制取氮气后再增压(供给压缩氮气)实现，具体技术方案如下。

多功能压风车，包括现有压风车具备的动力源(通常为柴油发动机)、空气压缩单元(压风车空气压缩机前两级)、空气处理单元、增压单元(压风车空气压缩机后两级)，其特征在于，还包括制氮单元、切换阀组和控制单元；空气压缩单元的出口与空气处理单元入口连接，空气处理单元出口通过切换阀组与增压单元和制氮单元连接，环境空气由空气压缩单元压缩后进入空气处理单元，经空气处理单元处理后的压缩空气，由切换阀组控制直接进入增压单元增压或者经制氮单元制得氮气后再进入增压单元增压；控制单元通过PLC系统控制，通过工业网络连接与其他单元通讯。

压缩空气通过制氮单元制氮后有一定的物理损耗，在制氮工艺中会排空空气中原有的其他气体只保留氮气，所供给的氮气量达不到原压风车供给压缩空气的气量，为了使多功能压风车氮气供气量与原压风车供气量相同，在上述多功能压风车基础上增加补充空气压缩单元以弥补制氮造成的供气量损失，补充空气压缩单元的出口与空气处理单元入口连接，由补充空气压缩单元压缩后得到的压缩空气与所述空气压缩单元得到的压缩空气汇集后进入空气处理单元。补充空气压缩单元可以是螺杆式空压机，补充空气压缩单元提供的压缩空气与原压风车空气压缩机第二级产生的压缩空气压力、气量相当。

为了保证制氮单元正常、稳定运行，在前述多功能压风车基础上，所述空气处理单元包括多级空气过滤器和空气换热器，以确保制氮单元进气中微粒≤0.01μm、油≤0.001ppm，温度为35-45℃。空气过滤器底部设有排液阀，排液阀与排液管线相连。为防止冬天结冰堵塞管线，排液阀及排液管线可以加装保温伴热带。空气换热器安装有温度传感器和超温报警保护停机开关。

为了稳定制氮单元气体入口压力，调节压缩机运行工况，在上述多功能压风车基础上，所述空气处理单元还包括空气缓冲罐，空气缓冲罐内置筛网除沫器，其原理相当于油、气分离器，可以进一步将空气冷却并除掉一部分油水。缓冲罐底部设有排液阀，排液阀与排液管线相连。为防止冬天结冰堵塞管线，排液阀及排液管线可以加装保温伴热带。

进一步地，所述制氮单元为膜分离制氮系统。

进一步地，为满足在野外低温条件下停机状态的保护需要，膜分离制氮系统配有保温系统，可以由自限式电伴热带和保温材料构成。为适应不同排量、负荷运行的需要，膜的进出气端均配置阀门，可以分组有选择的使用分离膜。

进一步地，膜分离制氮系统配有超压保护装置和原料空气切断阀，在发生报警时自动切断空气保护膜组，并采用声、光报警。为防止气体回流和过压，膜的产气端有回流保护功能的单向阀。

进一步地，所述控制单元包括设置在压缩单元的温度传感器和压力传感器，监测显示压缩空气的温度、压力和压缩机润滑油温度、压力，可以实现空压机启动/停止、手动急停、工艺参数显示以及报警连锁停机。所述控制单元通过压差传感器监测空气过滤器的工作状态，并可以提供报警保护。

进一步地，所述控制单元包括在线氧传感器和纯度调节阀，通过在线氧传感器检测、控制系统的计算和纯度调节阀自动控制氮气纯度；纯度调节阀根据在线氧传感器输出的电信号自动调节其开度从而达到设定纯度，自动补偿压力波动。当氮气纯度超出设定的纯度范围时，不合格气体自动排向大气。