專利名稱：加壓生產(chǎn)氣體氧的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一套裝置中加壓分餾空氣生產(chǎn)氣體氧的方法。該裝置包括一套熱交換系統(tǒng)和一組雙塔式分餾塔，塔組中包括一個(gè)一號(hào)塔，系在中壓下操作，通常稱為中壓塔;另一個(gè)是二號(hào)塔，在低壓下操作，通常稱為低壓塔。從低壓塔的底部排出的液體氧，用泵送去與高氣壓下的壓縮空氣進(jìn)行熱交換，從而使壓縮后的氧氣化。
下文中所涉及的壓力均為絕對(duì)壓力。此外，“冷凝”和“氣化”的概念要根據(jù)所論及的壓力是亞臨界的還是超臨界的來(lái)理解是冷凝還是氣化，嚴(yán)格地說(shuō)，是假冷凝還是假氣化。
上述的這種方法為“泵壓”法，可以省去任何氣體氧的壓縮機(jī)。為使能耗達(dá)到允許水平，必須將大流量(約為待氣化的氧流量的1.5倍)的空氣壓縮到足夠的壓力，使得通過(guò)逆流熱交換可以將氧液化。要做到這一點(diǎn)，常規(guī)的技術(shù)需用兩臺(tái)串聯(lián)的壓縮機(jī)，其中第二臺(tái)壓縮機(jī)只處理一部分適于使液體氧氣化的空氣，這樣就使裝置的投資費(fèi)用明顯增加。
本發(fā)明目的是提出一種用單段空壓機(jī)的方法，而且該方法具有高的綜合熱力學(xué)效果。
本發(fā)明這種方法的特征在于全部待處理的空氣均被壓縮到第一級(jí)高壓P1，此壓力明顯高于中壓;
上述空氣的第一部分被冷卻到第一級(jí)中溫T1，在此溫度下最初的一部分氣流在第一級(jí)透平機(jī)中膨脹，其余部分則被冷卻和液化，經(jīng)膨脹后引入中壓塔;
處于第一級(jí)高壓P1的其余空氣被進(jìn)一步壓縮到第二級(jí)高壓P2，然后冷卻到第2級(jí)中溫T2，在此溫度下，最初的一部分氣流在第二級(jí)透平機(jī)中膨脹，而該空氣的其余部分則被冷卻和液化，經(jīng)膨脹后引入中壓塔;
如果需要，可將透平機(jī)之一的出口壓力調(diào)節(jié)到壓力P3(介乎上述第一級(jí)高壓P1和中壓之間);
至少大部分分離出的氧以液體狀態(tài)從低壓塔排出，用泵壓縮到至少第一級(jí)氣化壓力，在此條件下借助空氣在上述P1、P2和P3之一的高壓下的冷凝作用使其氣化，也可以在上述一種或幾種壓力下借助空氣冷凝作用而氣化。
按照其余的特征選擇中溫T1和T2，使其中之一介乎約0℃和-60℃之間，另一溫度在約-80℃和-130℃之間;
供給熱透平機(jī)的空氣流量約為被處理空氣流量的20-30%。
從低壓塔排出的另一部分液體氧用泵壓縮到至少第二級(jí)氣化壓力，并在上述的一種或幾種壓力下在熱交換系統(tǒng)中氣化;
從雙塔式分餾塔排出的液體氮用泵壓縮到至少氮?dú)饣瘔毫?，并在上述的一種或幾種壓力下在熱交換系統(tǒng)中氣化;
來(lái)自第一或第二級(jí)透平機(jī)的空氣至少有一部分在第三級(jí)透平機(jī)中膨脹到低壓，從第三級(jí)透平機(jī)而來(lái)的空氣被引入低壓塔或引入從該塔上部抽出的尾氣中;
上述所有來(lái)自第一或第二級(jí)透平機(jī)的空氣均在第三級(jí)透平機(jī)中膨脹，該空氣以及從中壓塔底部排出的補(bǔ)充空氣基本上處于中壓;
空氣的進(jìn)一步壓縮采用至少兩臺(tái)串聯(lián)的鼓風(fēng)機(jī)各與透平機(jī)中的一臺(tái)連接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明另一目的是提出適用于實(shí)施本方法所用裝置。
按照第一種方式，本發(fā)明裝置包括雙塔式空氣分餾塔，其中包括在低壓下操作的塔，通常稱為低壓塔;以及在中壓下操作的塔，通常稱為中壓塔;用于壓縮來(lái)自低壓塔底部排出的液體氧的泵;將待分餾的空氣壓縮到明顯高于中壓的高壓的空壓設(shè)備;使高壓空氣和壓縮的液體氧進(jìn)行熱交換的熱交換系統(tǒng)，該裝置特征在于，壓縮設(shè)備包括將所有待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的第一級(jí)高壓P1的壓縮機(jī)，和將處于第一級(jí)高壓下的部分空氣壓縮到第二級(jí)壓P2的設(shè)備，其中包括至少兩臺(tái)串聯(lián)，并各與膨脹透平機(jī)連接的鼓風(fēng)機(jī)，其中一臺(tái)與處于第一級(jí)高壓P1下的第一級(jí)空氣透平機(jī)連接，另一臺(tái)與部分進(jìn)一步壓縮空氣的第二級(jí)透平機(jī)相連;熱交換系統(tǒng)包括來(lái)自透平機(jī)的高進(jìn)口溫度空氣冷卻管道，用于冷卻。
按照第二種方式，本發(fā)明裝置包括雙塔式空氣分餾塔，其中包括在低壓下操作的塔，稱為低壓塔，另一以及在中壓下操作的塔，稱為中壓塔;用于壓縮從低壓塔底部排放的液體氧的泵;壓縮設(shè)備在明顯地高于中壓的高氣壓下供應(yīng)待分餾空氣的壓縮裝置;使高壓空氣和壓縮的液體氧進(jìn)行熱交換的熱交換系統(tǒng)，該裝置特征在于，壓縮設(shè)備包括將所有待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的第一級(jí)高壓的壓縮機(jī)，將處于第一級(jí)高壓的部分空氣壓縮到第二級(jí)高壓的進(jìn)一步壓縮設(shè)備，其中包括至少兩臺(tái)串聯(lián)并各與膨脹透平機(jī)連接的鼓風(fēng)機(jī)，其中一臺(tái)與處于第一級(jí)高壓P1下的第一級(jí)空氣膨脹透平機(jī)連接，另一臺(tái)與部分進(jìn)一步壓縮空氣的第二級(jí)透平機(jī)相連，并且兩臺(tái)透平機(jī)中一臺(tái)的進(jìn)口溫度T1介乎0℃和-60℃之間，而另一臺(tái)的進(jìn)口溫度T2則介乎-80℃至-130℃之間。
以下參照


本發(fā)明的操作實(shí)施例說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明氣體氧生產(chǎn)裝置示意圖。
圖2為本發(fā)明裝置對(duì)應(yīng)的計(jì)算所得熱交換曲線圖。
圖3和圖4為本發(fā)明裝置兩個(gè)其他具體實(shí)例示意圖。
圖1所示的裝置適宜于在兩種不同的壓力下生產(chǎn)氣體氧，也可在兩種不同的壓力下生產(chǎn)氣體氮，此外還可生產(chǎn)液體氧和液體氮。
該裝置主要包括雙塔式分餾塔1，熱交換系統(tǒng)2，主要的空氣壓縮機(jī)3，出口裝有冷卻器6的兩臺(tái)串聯(lián)的鼓風(fēng)機(jī)4、5，“熱”透平機(jī)7，“冷”透平機(jī)8，兩臺(tái)液氧泵9、10以及液氮泵11。
雙分餾塔1包括在5-6巴壓力下操作的中壓塔，在稍稍高于大氣壓下操作的“尖塔”型低壓塔13，將塔12的頂端的氣化氣(氮)與塔13底部的液體(氧)進(jìn)行熱交換的氣化-冷凝器14，與塔13相連的輔助氬生產(chǎn)塔15。
該裝置還有常規(guī)的管道，包括將塔12底部的“富液”(富含氧的空氣)提升到塔15中部和/或提升到塔15的頂部冷凝器的管道16，將塔12中部的“下貧液”(不純氮)提升到塔13中部的管道17，將塔12頂部的“上貧液”(純氮)提升到塔13的頂部的管道18，管道16、17和18都安裝膨脹閥。通過(guò)上述三根管線輸送的液體在熱交換系統(tǒng)2的冷卻段被過(guò)冷卻。管道18的支管19通向液氮貯罐20，在該支管上裝有膨脹閥。
鼓風(fēng)機(jī)4的葉輪與透平機(jī)8的葉輪牢固地聯(lián)結(jié)且鼓風(fēng)機(jī)5的葉輪與透平機(jī)7的葉輪同樣牢固地聯(lián)結(jié)。
在操作中，待分餾空氣通過(guò)壓縮機(jī)3全部壓縮到約為25-35巴的力P1，并在吸附器21中除去水分和二氧化碳后被分為兩股氣流。
第一股氣流在壓力P1下被冷卻到中溫T1(介乎0℃和-60℃之間)。上述第一股氣流中的一部分經(jīng)過(guò)冷卻后被液化，然后在膨脹閥中膨脹到中壓，通過(guò)管道22送到塔12。上述第一股氣流的其余部分在溫度T1下從熱交換系統(tǒng)中排出，在透平機(jī)7中膨脹到中壓，重新引入熱交換系統(tǒng)，冷卻并液化后通過(guò)管道23送到塔12。
離開吸附器21的其余空氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)4和5進(jìn)一步兩級(jí)壓縮到壓力P2，約為35-50巴，在冷卻器6中預(yù)冷卻，然后在熱交換系統(tǒng)中冷卻到明顯低于T1的第二級(jí)中溫度T2，介乎-80℃和-130℃之間。上述空氣中的一部分經(jīng)過(guò)冷卻后液化，然后在膨脹閥中膨脹到中壓，并通過(guò)上述管道22引進(jìn)塔12中。壓力P2下的其余空氣在溫度T2下從熱交換系統(tǒng)中排出，在透平機(jī)8中膨脹到中壓，然后通過(guò)上述管道23引進(jìn)塔12中。
在熱交換系統(tǒng)2中，空氣的冷卻是通過(guò)幾種流體的逆流循環(huán)實(shí)現(xiàn)的;
來(lái)自塔13頂部的低壓氣體氮和由同一塔產(chǎn)生的不純或“廢”氮，這兩種氣流通過(guò)熱交換器，從其冷端到熱端，然后通過(guò)相應(yīng)的管道24和25抽出;
經(jīng)過(guò)分離的氧中絕大部分以液體形式從塔13的底部排出，通過(guò)泵9使其壓力達(dá)到較低的第一級(jí)壓力P01，在壓力P1下(相當(dāng)于P01＝11-17巴)或壓力P2下(相當(dāng)于P01＝17-22巴)借助空氣的冷凝作用而使其氣化，在室溫下再加熱后通過(guò)管道26作為產(chǎn)品輸出;
另一部分經(jīng)過(guò)分離的氧(本實(shí)施例要求在較高的第二級(jí)壓力P02(一般介乎11和60巴之間)以氣相生產(chǎn))從塔13底部以液體形式排出，使其壓力升高到上述第二級(jí)壓力P02，利用從空氣中汲取熱量而在熱交換系統(tǒng)中氣化，這種氣化不必伴隨，上述空氣的冷凝，然后再加熱到室溫并通過(guò)管道27作為產(chǎn)品抽出;和氮(本實(shí)施例要求在約5-60巴，優(yōu)選約25-35巴的壓力下以氣相生產(chǎn))從塔12的頂部以液體形式排出，用泵11將其增壓到上述的生產(chǎn)壓力，利用從空氣中釋放出的熱量使其氣化(這種氣化不必伴隨上述空氣的冷凝)，然后再加熱到室溫并通過(guò)管道28作為產(chǎn)品抽出。
本裝置在生產(chǎn)氣體氧和氮的同時(shí)，還生產(chǎn)出大量的液體(氧和/或氮)。對(duì)于壓縮機(jī)3出口處壓力為25巴的空氣而言，液體的產(chǎn)出量可能達(dá)到經(jīng)過(guò)分離的氧流量的40%。圖1表明，除用于液體氮的管道19以外，管道29用于生產(chǎn)液體氧。
圖2所示的熱交換曲線圖對(duì)應(yīng)于上述圖1，其中有關(guān)數(shù)據(jù)如下被處理空氣的流率26，000N米3/小時(shí)，P1＝27.5巴，P2＝39.5巴，T1＝-35℃，T2＝-122℃.
氣體氧生產(chǎn)過(guò)程中三分之二在12巴壓力(管道26)，三分之一在42巴壓力(管道27)下進(jìn)行。
本裝置也可在42巴(管道28)下生產(chǎn)1，600N米3/小時(shí)的純氣體氮和1，900N米3/小時(shí)的液體氮。
熱交換曲線圖中曲線C1對(duì)應(yīng)于再加熱流體系統(tǒng)，而曲線C2則對(duì)應(yīng)于冷卻過(guò)程中被處理空氣。
從曲線C1上可以看出，A處氧氣化段壓力12巴，B處拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)于42巴壓力下氮假氣化段，而C處氧的氣化段壓力42巴(短于A，因?yàn)槠淞髁啃?。
曲線C2上D點(diǎn)表示空氣進(jìn)口，其壓力為P2，溫度32℃，E點(diǎn)表示在壓力P1及12℃下吸入空氣，此處曲線C2和C1之間的溫度間隔達(dá)到最小值(2℃)，這很有利。F點(diǎn)對(duì)應(yīng)于透平機(jī)7進(jìn)口，其斜率低，C段附近的G點(diǎn)表示透平機(jī)8進(jìn)口，該點(diǎn)也獲得類似結(jié)果，H表示壓力P2下空氣的假冷凝段，此段位于B假冷凝段附近，而I表示在壓力P1下空氣的冷凝拐點(diǎn)，該點(diǎn)與A段相對(duì)應(yīng)，與其溫度間隔最小，長(zhǎng)度與A段相同。
從圖2可以看出，在熱交換系統(tǒng)所包含的整個(gè)溫度范圍內(nèi)兩條曲線彼此非常接近，表示本方法具有較高的綜合熱力學(xué)效果。
如圖1中的虛線所示，作為一種改進(jìn)，該裝置可包括第三透平機(jī)30，如由交流發(fā)電機(jī)31制動(dòng)，適宜于使一部分來(lái)自透平機(jī)7的中壓空氣膨脹到低壓狀態(tài)。如圖所示，透平機(jī)30的出口與塔13中部相連的或與輸送殘余不純氮的管道相連。透平機(jī)30的進(jìn)口溫度約為-100℃--150℃。
這樣的低壓透平機(jī)在兩種情況下很有用當(dāng)所生產(chǎn)的氧的純度在85%和98%之間時(shí)，一方面可以增加液體的產(chǎn)量而同時(shí)又不致明顯降低氧的提取產(chǎn)量以穩(wěn)定低分離能，另一方面，在不利于氧產(chǎn)量情況下，增加液體的產(chǎn)量。如上所述，如果該裝置生產(chǎn)氬，則最好將低壓空氣送入不純的氮中以保持氬的提取產(chǎn)量，相反可將該低壓空氣鼓入塔13。
圖3所示的裝置在下列幾方面區(qū)別于前述裝置低壓透平機(jī)30靠第三臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)制動(dòng)，后者的葉輪與透平機(jī)葉輪牢固聯(lián)結(jié)，并與鼓風(fēng)機(jī)4和5串聯(lián)安裝，位置在后者上游;
在透平機(jī)30中膨脹的氣體流量比在透平機(jī)7中膨脹的流量大。因此，透平機(jī)30一方面靠來(lái)自透平機(jī)7的全部中壓空氣供料，另一方面，靠通過(guò)管道33而來(lái)自塔12的中壓空氣補(bǔ)充，并在熱交換系統(tǒng)中再加熱到適宜的溫度;
只有泵9與氧有關(guān)，因此是在單一壓力下生產(chǎn)并在三種可達(dá)到的壓力(P1、P2和中壓)之一下借助空氣的冷凝而全部氣化，而泵10和11則與氮有關(guān)，氮?dú)庠趦煞N不同的壓力下生產(chǎn)并同樣借助空氣冷凝而氣化。
圖4所示的示意圖與圖1的不同之處僅在于透平機(jī)7和8的安排上，其中供給“熱”透平機(jī)7中供入高壓P2的空氣，而“冷”透平機(jī)8中供入壓力P1的空氣。此外，透平機(jī)7是在高于中壓的壓力P3下輸出，其壓力實(shí)際上是介乎中壓和壓力P1之間。借助氧氣化，壓力P3下的空氣在熱交換系統(tǒng)中冷卻并液化，在送到塔12之前，在膨脹閥34中膨脹到中壓。這種安排對(duì)于氧的壓力在3巴和8巴之間的情況特別有效。
在上述的每個(gè)實(shí)施例中，本裝置的熱交換系統(tǒng)2具有三種不同壓力的空氣冷卻管道，可以利用上述的一種或幾種壓力并在約為2℃的低溫差下逆流氣化至少大部分離后的氧而使空氣冷凝(相應(yīng)壓力下氧含于液相并在該壓力下氣化)，也可在另一壓力下的補(bǔ)充氧和/或氮?dú)饣箍諝饫淠?，必要時(shí)氧和/或含于液相并在熱交換系統(tǒng)2中氣化)。
由于壓力P1和P3可以按要求選擇，而壓力P2可通過(guò)選擇送入透平機(jī)進(jìn)行膨脹的空氣流和壓力P1來(lái)調(diào)節(jié)，因此在選擇氧的氣化壓力和必要時(shí)選擇氮的氣化壓力時(shí)具有很大的靈活性。當(dāng)在壓力P3下大量氣化氧而冷凝空氣時(shí)，該空氣的流量可以調(diào)節(jié)到待氣化氧流量，即空氣流量調(diào)節(jié)在待處理的空氣流量的20-30%之間，“熱”透平機(jī)7的這種空氣流量可使熱力學(xué)性能保持最佳水平。
需要注意的是，由于氧和氮比例較小，所以其氣化壓力不必完全與壓力P1、P2和P3關(guān)聯(lián)。
此外，該裝置可以生產(chǎn)一部分液體氧和氮，由于在完全不同的進(jìn)口溫度下利用兩臺(tái)膨脹透平機(jī)，因而能耗比最佳。
權(quán)利要求
1.在包括熱交換系統(tǒng)(2)和雙塔式分餾塔(1)的裝置中加壓分餾空氣生產(chǎn)氣體氧的方法，而分餾塔中包括在中壓下操作的一號(hào)塔(12)，即所謂中壓塔，以及在低壓下操作的二號(hào)塔(13)，即所謂低壓塔，其中從低壓塔底部排出的液體氧用泵(9，10)加壓后與高壓壓縮空氣進(jìn)行熱交換而氣化，其特征在于全部待處理空氣被壓縮到明顯高于中壓的第一級(jí)高壓P1；上述空氣的第一部分被冷卻到第一級(jí)中溫T1，在此溫度下最初的一部分在第一級(jí)透平機(jī)(7，8)中膨脹，其余部分則被冷卻和液化，并膨脹后引入中壓塔(12)；處于第一級(jí)高壓P1的其余空氣被進(jìn)一步壓縮到第二級(jí)高壓P2后冷卻到第二級(jí)中溫T2，在此溫度下最初的一部分氣流在第二級(jí)透平機(jī)(8，7)中膨脹，其余部分則被冷卻和液化并膨脹后引入中壓塔(12)；必要時(shí)將透平機(jī)(7，8)中的一臺(tái)的出口壓力調(diào)節(jié)到壓力P3(介乎上述第一級(jí)高壓P1和中壓之間)；至少大部分分離出的氧以液體狀態(tài)從低壓塔(13)排出，用泵壓縮到至少第一級(jí)氣化壓力，在此壓力下借助空氣在上述P1、P2和P3之一高壓下的冷凝而氣化，也可在上述壓力或幾種壓力下借助空氣冷凝而氣化。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于選擇中溫T1和T2，使其之一為約0℃和-60℃之間，另一溫度約-80℃和-130℃之間。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于供給熱透平機(jī)(7，8)的空氣流量約為被處理空氣流量的約20-30%。
4.按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于從低壓塔(13)排出的另一部分液氧用泵壓縮到至少第二級(jí)氣化壓力并在上述的一種或幾種壓力下在熱交換系統(tǒng)(2)中氣化。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于從雙塔式分餾塔(1)排出液氮，用泵(10，11)壓縮到至少氮?dú)饣瘔毫Α２⒃谏鲜龅囊环N或幾種壓力下在熱交換系統(tǒng)(2)中氣化。
6.按照權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于來(lái)自第一或第二級(jí)透平機(jī)(7，8)的至少一部分空氣在第三級(jí)透平機(jī)(30)中膨脹至低壓，從第三級(jí)透平機(jī)而來(lái)的空氣被引入低壓塔(13)或引入從該塔上部抽出的尾氣中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于上述所有來(lái)自第一或第二級(jí)透平機(jī)(7，8)的空氣均在第三級(jí)透平機(jī)(30)中膨脹，該空氣基本上處于中壓并從中壓塔(12)底部排出補(bǔ)充空氣。
8.按照權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于空氣的進(jìn)一步壓縮采用至少兩臺(tái)串聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)(4，5，32)并各與透平機(jī)(7，8，30)之一連接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
9.實(shí)施權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法而加壓生產(chǎn)氣體氧的裝置，其中包括雙塔式空氣分餾塔(1)，該塔又包括在低壓下操作的塔，通常稱為低壓塔(13)，以及在中壓下操作的塔，通常稱為中壓塔(12)，用于壓縮來(lái)自低壓塔(13)底部排出的液氧的泵(9，10)，將待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的高壓的壓縮設(shè)備(3，4，5，32)，使高壓空氣和壓縮液氧進(jìn)行熱交換的熱交換系統(tǒng)(2)，該裝置特征在于壓縮設(shè)備包括將所有待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的第一級(jí)高壓P1的壓縮機(jī)(3)，進(jìn)一步將處于第一級(jí)高壓的部分空氣壓縮到第二級(jí)高壓P2的設(shè)備(4，5，32)，這些進(jìn)一步壓縮設(shè)備包括至少兩臺(tái)各與膨脹透平機(jī)(7，8，30)連接的串聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)，其中之一(4，5)與在第一級(jí)高壓P1下膨脹空氣的透平機(jī)(7，8)連接，另一臺(tái)(5，4)與膨脹進(jìn)一步壓縮后的一部分空氣的第二級(jí)透平機(jī)(8，7)相連，熱交換系統(tǒng)(2)包括冷卻來(lái)自透平機(jī)(7)的空氣的高進(jìn)口溫度冷卻管道。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于在兩臺(tái)透平機(jī)之一(7)的進(jìn)口溫度T1介乎約0℃和-60℃之間，而另一臺(tái)(8)的進(jìn)口溫度T2則介乎約-80℃和-130℃之間。
11.按照權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于其中包括用于液氧或液氮泵(10)，以及必要時(shí)的用于液氧或液氮三級(jí)泵(11)，而且熱交換系統(tǒng)(2)包括與氣化－再加熱對(duì)應(yīng)管道。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于其中包括三級(jí)泵(30)，將來(lái)自透平機(jī)(7)的至少一部分空氣膨脹到低壓的高進(jìn)口溫度三級(jí)透平機(jī)(30)以及將空氣從三級(jí)透平機(jī)引入低壓塔(13)或從該塔引入尾氣管道的設(shè)備。
13.按照權(quán)利要求12的裝置，其特征在于其中包括用中壓塔(12)底部排出的空氣完成第三級(jí)透平機(jī)(30)供料的設(shè)備(33)，來(lái)自高進(jìn)口溫度透平機(jī)(7)的空氣基本上處于中壓。
14.實(shí)施權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法而加壓生產(chǎn)氣體氧的裝置，其中包括雙塔式空氣分餾塔(1)，該塔又包括在低壓下操作的塔，通常稱為低壓塔(13)，以及在中壓下操作的塔，通常稱為中壓塔(12)，用于壓縮來(lái)自低壓塔(13)底部排出的液氧的泵(9，10)，將待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的高壓的壓縮設(shè)備(3，4，5，32)，使高壓空氣和壓縮液氧進(jìn)行熱交換的熱交換系統(tǒng)(2)，該裝置特征在于壓縮設(shè)備包括將所有待分餾空氣壓縮到明顯高于中壓的第一級(jí)壓力P1的壓縮機(jī)(3)，進(jìn)一步將處于第一級(jí)高壓的部分空氣壓縮到第二級(jí)高壓P2的設(shè)備(4，5，32)，這些進(jìn)一步壓縮設(shè)備包括至少兩臺(tái)各與膨脹透平機(jī)(7，8，32)連接的串聯(lián)鼓風(fēng)機(jī)，其中之一(4，5)與在第一級(jí)高壓P1下膨脹空氣的透平機(jī)(7，8)相連，另一臺(tái)(5，4)與膨脹進(jìn)一步壓縮后的一部分空氣的第二級(jí)透平機(jī)(8，7)相連，兩臺(tái)透平機(jī)之一(7)的進(jìn)口溫度T1介乎約0℃和-60℃之間，另一臺(tái)(8)的進(jìn)口溫度T2則介乎約-80℃和-130℃之間。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于熱交換系統(tǒng)(2)包括冷卻來(lái)自透平機(jī)(7)的空氣的高進(jìn)口溫度冷卻管道。
全文摘要
進(jìn)入體系的空氣全部被壓縮到第一級(jí)高壓P
文檔編號(hào)C01B13/02GK1080390SQ9310760
公開日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1993年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月23日
發(fā)明者M·格雷尼爾 申請(qǐng)人:喬治·克勞德方法的研究開發(fā)空氣股份有限公司