膜分離制氮安裝是當(dāng)時氮氣鉆井中，制取鉆井輪回介質(zhì)——氮氣的設(shè)備，是氮氣鉆井系統(tǒng)的要害設(shè)備之一。制氮機廠家空氣為原料，以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑，運用變壓吸附原理(PSA)，利用充滿微孔的分子篩，對空氣進行選擇性吸附，以達(dá)到氧氮分離的目的。制氮機按變壓吸附技術(shù)設(shè)計、制造的氮氣發(fā)生設(shè)備。跟著人們對氮氣鉆井優(yōu)勝性的高度承認(rèn)及氮氣鉆井技能的不時成熟，油田對氮氣制造設(shè)備的需求也日益急迫。制氮機按變壓吸附技術(shù)設(shè)計、制造的氮氣發(fā)生設(shè)備。當(dāng)前氮氣鉆井用氮氣制造設(shè)備——膜別離制氮安裝都依靠于國外進口。為打破國外產(chǎn)物在這一范疇的壟斷位置，國度863方案所屬專題《氣體鉆井技能與設(shè)備》的子課題“膜別離制氮安裝構(gòu)造優(yōu)化”提出了研制該類設(shè)備的要求。本論文就起原于該課題。

本論文的主要任務(wù)如下:

（1）對原安裝的基礎(chǔ)和國外同類產(chǎn)品的設(shè)計和施工任務(wù)的原因很多的討論，經(jīng)過進一步的分析離別機制和膜分離氮氣膜安裝任務(wù)的3D系統(tǒng)的Pro / E軟件的機制一個平臺，安裝過程的前提下滿足工藝的功能性目標(biāo)來設(shè)計安裝了四套不同結(jié)構(gòu)的新方案。

（2）應(yīng)用系統(tǒng)工程流膂力學(xué)理論，對安裝中管道內(nèi)的緊縮氣體可以進行學(xué)習(xí)壓力損掉剖析。經(jīng)過研究剖析和核算過程中發(fā)現(xiàn)，管道內(nèi)緊縮氣體的壓力損掉比擬分明。這就需要要求我們在對企業(yè)安裝的管道問題進行設(shè)計時，應(yīng)該在知足功能的前提下盡能夠通過縮短管道不同長度，以避免工作壓力損掉過大。

（3）運用CFD技能對安裝的兩種分歧構(gòu)造外罩內(nèi)的空氣場流速及溫度進行數(shù)值模仿，優(yōu)化罩體上的通風(fēng)散熱構(gòu)造。

（4）應(yīng)用比擬剖析法，對三套方案需要進行管理系統(tǒng)的剖析和比擬，找出企業(yè)各類活動方案的優(yōu)缺陷，進行分析歸結(jié)歸納綜合，最終通過優(yōu)化研究出了建立一套構(gòu)成及構(gòu)造一個結(jié)構(gòu)更加合理、低能耗、低本錢、壓力損掉小、罩體上通風(fēng)散熱構(gòu)造合理等長處的設(shè)計教學(xué)方案。這一問題方案填補了我國油氣鉆井用膜別離制氮安裝的一項重要空白。

(5)對安裝的溫度/粉塵/油氣在線測控系統(tǒng)進行了初步研究，得出了一套初步的在線測控系統(tǒng)硬件方案，為進一步研究奠定了必要的基礎(chǔ)。