專利名稱：一種液氬冷量回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制氧機(jī)制氬生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種液氬冷量回收方法及裝置。
背景技術(shù)：
制氧機(jī)生產(chǎn)的氬氣是將液氬經(jīng)蒸汽和水加熱汽化得到的，氬氣的沸點(diǎn)是-185°C，需向水浴式液氬汽化器中通入蒸汽，水浴式液氬汽化器需要消耗大量的蒸汽。制氧機(jī)進(jìn)入分子篩的空氣溫度エ藝要求為10°C，一般用冷卻水將空壓機(jī)輸出的壓縮空氣冷卻到10°C，冷卻水中有一部分是冷凍水，冷凍水溫度5-6で是由冷凍機(jī)組把循環(huán)水冷卻得到的，冷凍機(jī)組耗電量大，如果能使液氬的冷量作為冷凍水的冷源，進(jìn)空冷塔的冷凍水作為汽化液氬的熱源，一方面能解決液氬汽化的冷量浪費(fèi)的問(wèn)題，一方面還可節(jié)約電能，不用蒸汽加熱，節(jié)約生產(chǎn)中的熱能消耗。鋼鐵企業(yè)的氬氣是通過(guò)液態(tài)氬不斷汽化而連續(xù)供應(yīng)的，這為回收液氬的冷量提供了條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液氬冷量回收方法及裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合傳統(tǒng)制氧機(jī)流程，既保證制氧機(jī)產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)，又能降低整個(gè)流程的能耗。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種液氬冷量回收方法，采用32_35°C的常溫循環(huán)水作為液氬水浴式汽化器的加熱源，液氬水浴式汽化器中液氬汽化后使常溫循環(huán)水溫度降到5-6°C，即可用于空氣冷卻塔中冷卻空氣的冷凍水，其實(shí)現(xiàn)的條件是當(dāng)液氬汽化后的冷量Q&大于冷凍水的放熱量Q7l^t吋，即能滿足制氧機(jī)的エ藝要求，其數(shù)學(xué)模型如下:液1 汽化后的冷里:Q總=Qjf +Qs = M氬+M^ (h3_h2)；冷凍水的放熱量:Q水放=M水Htft1)；式中:Ma_液!！的質(zhì)量，Kg ^1-液態(tài)IS在沸點(diǎn)的；):含值，Kcal/Kg ；h2-氣態(tài)U1在沸點(diǎn)的焓值，Kcal/Kg ；h3-氬氣在常溫下的焓值，Kcal/Kg ；M*-冷凍水的質(zhì)量，Kg ；r-冷凍水的比熱容，J/Kg で；h-冷凍水的進(jìn)水溫度，で；t2_冷凍水的出水溫度，で。上述方法采用的一種液氬冷量回收裝置，包括液氬水浴式汽化器、水冷卻塔、空氣冷卻塔和冷凍水泵，水冷卻塔出水ロー與空氣冷卻塔常溫進(jìn)水口之間設(shè)有水管道一，水冷卻塔出水ロニ與液氬水浴式汽化器常溫水入口之間設(shè)有水管道ニ，液氬水浴式汽化器的冷凍水出ロ經(jīng)冷凍水泵與空氣冷卻塔冷凍水入口相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:克服了技術(shù)偏見(jiàn)，エ藝簡(jiǎn)單，節(jié)省占地面積及項(xiàng)目的投資，取消冷凍機(jī)組，節(jié)約蒸汽，達(dá)到節(jié)能減排的目的，液氬的汽化是連續(xù)的，液氬和水都是連續(xù)運(yùn)行，可以保證整套制氧機(jī)的正常運(yùn)行。



圖1是本發(fā)明實(shí)施例エ藝框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步說(shuō)明:見(jiàn)圖1，是本發(fā)明一種液氬冷量回收裝置實(shí)施例エ藝框圖，包括液氬水浴式汽化器、水冷卻塔、空氣冷卻塔和冷凍水泵，水冷卻塔有兩路輸入、一路接污氮?dú)?、一路接循環(huán)水，水冷卻塔出水ロー與空氣冷卻塔常溫進(jìn)水口之間設(shè)有水管道一，空壓機(jī)經(jīng)空氣管路與空氣冷卻塔相連，空氣冷卻塔輸出的冷空氣去分子篩吸附器、輸出的水經(jīng)水管道三去循環(huán)水系統(tǒng)；液氬水浴式汽化器的冷凍水出口經(jīng)冷凍水泵與空氣冷卻塔冷凍水入口相連，水冷卻塔出水ロニ與液IS水浴式汽化器常溫水入ロ之間設(shè)有DN150的水管道ニ，水管道ニ上設(shè)有循環(huán)泵，水冷卻塔的32-35°C出水送到液氬水浴式汽化器里和液氬進(jìn)行冷量交換，液氬汽化為氬氣，為吸熱過(guò)程，當(dāng)水的溫度降到5-6°C時(shí)，通過(guò)冷凍水泵送到空氣冷卻塔中冷卻空氣，其中冷凍水管道需要有保冷設(shè)施。以某鋼廠35000Nm3/h制氧機(jī)為例,冷凍機(jī)組水量為M水=120t/h,進(jìn)水溫度h =20°C，出水溫度t2 = 6°C，溫差A(yù) t = 20-6 = 14°C，冷凍水放出的總熱量為:Q水放==M水！"(tfti) = 120 X 1000X (20-6) = 1680000Kcal/h ；液??！汽化中吸收的總熱量為，液IS量Mm= 2000Nm3/h = 2780Kg,壓カ為P =2.94Mpa，溫度為1\ = 138。K，T2 = 303。K，查氬氣的 T-S 圖1i1 = 1250Kcal/Kg (T1 = 138。K液體狀態(tài))；h2 = 2200Kcal/Kg (T1 = 138。K 氣體狀態(tài))；h3 = 3060Kcal/Kg (T2 = 303。K氣體狀態(tài))；汽化潛熱為:Q'潛=MmX Qi2-1i1) = 2780X (2200-1250) = 2641000Kcal/h ；顯熱計(jì)算Q顯=Mm X (h3-h2) = 2780X (3060-2200) = 2390800Kcal/h ；Q6= Q'潛+Qs= 2641000+2390800 = 5031800Kcal/h ；Q,6> Q水放，因此只需引進(jìn)部分循環(huán)水，取消冷凍機(jī)組后仍可以滿足制氧機(jī)エ藝需要。
權(quán)利要求
1.一種液氬冷量回收方法，其特征在于，采用32-35°C的常溫循環(huán)水作為液氬水浴式汽化器的加熱源，液氬水浴式汽化器中液氬汽化后使常溫循環(huán)水溫度降到5-6°C，即可用于空氣冷卻塔中冷卻空氣的冷凍水，其實(shí)現(xiàn)的條件是當(dāng)液氬汽化后的冷量Q,6大于冷凍水的放熱量Q7m吋，即能滿足制氧機(jī)的エ藝要求，其數(shù)學(xué)模型如下: 液1 汽化后的冷星總=Q潛+Q顯=M復(fù)(h2_hi) +M^ (h3-h2)； 冷凍水的放熱量:Q7jga= M7jcrUft1)； 式中:Mm-液氬的質(zhì)量，Kg ；hr液態(tài)氬在沸點(diǎn)的焓值，Kcal/Kg ；h2-氣態(tài)氬在沸點(diǎn)的焓值，Kcal/Kg ；h3-氬氣在常溫下的焓值，Kcal/Kg ；M*-冷凍水的質(zhì)量，Kg ；r-冷凍水的比熱容，J/Kg ℃；h-冷凍水的進(jìn)水溫度，で；t2-冷凍水的出水溫度，で。
2.現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的一種液氬冷量回收裝置，其特征在于，包括液氬水浴式汽化器、水冷卻塔、空氣冷卻塔和冷凍水泵，水冷卻塔出水ロー與空氣冷卻塔常溫進(jìn)水口之間設(shè)有水管道一，其特征在于，水冷卻塔出水ロニ與液氬水浴式汽化器常溫水入口之間設(shè)有水管道ニ，液氬水浴式汽化器的冷凍水出ロ經(jīng)冷凍水泵與空氣冷卻塔冷凍水入口相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及制氧機(jī)制氬生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種液氬冷量回收方法及裝置，采用32-35℃的常溫循環(huán)水作為液氬水浴式汽化器的加熱源，液氬水浴式汽化器中液氬汽化后使常溫循環(huán)水溫度降到5-6℃，即可用于空氣冷卻塔中冷卻空氣的冷凍水，其實(shí)現(xiàn)的條件是當(dāng)液氬汽化后的冷量Q總大于冷凍水的放熱量Q水放，其中液氬汽化后的冷量Q總＝Q潛+Q顯＝M氬(h2-h1)+M氬(h3-h2)；常溫水的放熱量Q水放＝M水r(t2-t1)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省占地面積及項(xiàng)目的投資，取消冷凍機(jī)組，節(jié)約蒸汽，達(dá)到節(jié)能減排的目的，液氬的汽化是連續(xù)的，液氬和水都是連續(xù)運(yùn)行，可以保證整套制氧機(jī)的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)F25D3/10GK103090611SQ201110335799
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者孟強(qiáng), 李瑞行, 徐鐵燕, 王樹(shù)凡, 李艷, 李家黎 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司