專利名稱：一種空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空分裝置的預(yù)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，特別是國內(nèi)冶金、石化、煤化工等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對空分裝置的需求迅速增長?？辗盅b置是用來把空氣中的各組份氣體進(jìn)行分離的裝置，其工作流程為自空壓機來的壓縮空氣，經(jīng)預(yù)冷系統(tǒng)冷卻后去分子篩除去水份、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)后，一部分空氣被直接送往精餾塔的上塔，另一部分則進(jìn)入膨脹機經(jīng)膨脹制冷后，被送往下塔。依據(jù)氧、氮、氬組分沸點不同分離出氧、氮、氬產(chǎn)品。預(yù)冷系統(tǒng)在空分裝置中的地位舉足輕重，預(yù)冷系統(tǒng)的流程組織及單體設(shè)備的性能對整套空分裝置的性能影響重大。隨著氮氣用量的增加，需減少去氮水預(yù)冷中的水冷塔的污氮氣，導(dǎo)致水冷塔冷卻效果下降，需增設(shè)冷凍機來滿足工藝要求。在現(xiàn)有的空分預(yù)冷系統(tǒng)中，通常將冷凍機安裝在從水冷塔至空冷塔頂部冷卻水的管路上，其工作流程(見圖1)為一股從循環(huán)水管網(wǎng)來的水經(jīng)普冷水泵加壓送入空冷塔中部，與空氣進(jìn)行熱交換。另一股循環(huán)水從水冷塔頂部下淋與裝置返流污氮氣進(jìn)行熱交換降溫，經(jīng)冷水泵、冷凍機二次降溫送入空冷塔頂部，與空氣進(jìn)行熱交換，兩股水混合后冷卻水由空冷塔底部閥排出，返回循環(huán)水系統(tǒng)。在上述工作流程中，當(dāng)冷凍機出現(xiàn)故障時，導(dǎo)致冷卻水溫度升高，空冷塔冷卻效率降低，空氣出空冷塔時溫度上升，高溫高濕空氣將導(dǎo)致分子篩吸附器超負(fù)荷，影響空分裝置的正常運行。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)后，當(dāng)冷凍機出現(xiàn)故障時，可以增大去水冷塔氮氣量，強化水冷塔工作能力，降低去空冷塔冷卻水溫度，保證空冷塔冷卻效果，使得空分裝置能夠安全穩(wěn)定運行。本實用新型的技術(shù)方案是一種空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，包括冷凍機組；頂部設(shè)有供循環(huán)水進(jìn)入的上部入口閥，下部設(shè)有供污氮氣進(jìn)入的下部入口閥的水冷塔；上部設(shè)有空氣出口，下部設(shè)有空氣入口，中部設(shè)有循環(huán)水入口，底部設(shè)有循環(huán)水出口的空冷塔，其特征在于水冷塔1下部設(shè)有冷凍機進(jìn)水口 17和冷凍機出水口 18，冷凍機進(jìn)水口 17與冷凍機水泵進(jìn)水閥12、冷凍機水泵13、冷凍機水泵出水閥14、冷凍機組2、冷凍機出水閥15、冷卻水出水閥16和冷凍機出水口 18串連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；水冷塔1下部經(jīng)冷水泵進(jìn)水閥 6、冷水泵4、冷水泵出水閥7與空冷塔3上部連接。優(yōu)選的，冷凍機的進(jìn)水口連接至水冷塔底部。優(yōu)選的，冷凍機出水口連接至水冷塔底部最高液位上方。循環(huán)水從水冷塔頂部下淋與出空分裝置返流污氮氣進(jìn)行熱交換降溫，冷卻水從水冷塔下部經(jīng)冷凍機水泵至冷凍機降溫，再返回水冷塔底部，冷卻水溫度進(jìn)一步降低，并形成密閉循環(huán)系統(tǒng)，然后，通過冷水泵將水冷塔的冷卻水送至空冷塔頂部冷卻空氣。當(dāng)冷凍機出現(xiàn)故障時，增大進(jìn)入水冷塔的氮氣量，使得水冷塔出水溫度達(dá)到工藝要求，就不會影響空分裝置的正常運行。本實用新型的有益效果是1、通過將水冷塔的水引致冷凍機降溫再返回水冷塔，對水冷塔的冷卻水直接進(jìn)行二次冷卻，設(shè)計合理，操作更加方便。2、空分運行穩(wěn)定，氮氣供應(yīng)量可以調(diào)節(jié)。采用此預(yù)冷系統(tǒng)后，解決了原預(yù)冷系統(tǒng)中當(dāng)冷凍機發(fā)生故障時，必須停止空分裝置運行才能處理的狀況。當(dāng)冷凍機組發(fā)生故障時，只停運冷凍機即可維修，保證空分裝置連續(xù)穩(wěn)定運行，而且可提供充足的氮氣供應(yīng)。3、施工、維護(hù)方便。此預(yù)冷系統(tǒng)在安裝時，作為獨立單元，可以在現(xiàn)無冷凍機組的空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)上進(jìn)行改造安裝，而不必停車。4、水溫控制穩(wěn)定。采用此預(yù)冷系統(tǒng)控制進(jìn)空冷塔冷卻水溫度穩(wěn)定，冷凍機以出水溫度為設(shè)定值，自動調(diào)節(jié)控制水溫，，降低水冷塔因污氮氣波動引起的冷卻水溫度波動。5、節(jié)能降耗。冷凍機使用雙壓縮機，能夠?qū)崿F(xiàn)變負(fù)荷調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為15%、 25 %、50 %、75 %、100 %。根據(jù)冷卻水的溫度，自動調(diào)節(jié)制冷功率，機組始終處于省電狀態(tài)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖1、水冷塔 2、冷凍機組 3、空冷塔 4、冷水泵 5、普冷泵 6、冷水泵進(jìn)水閥 7、冷水泵出水閥 8、污氮氣入口閥 9、空冷塔排水閥 10、空冷塔補水閥 11、普冷泵出水閥 12、普冷泵進(jìn)口閥 13冷凍機水泵 14冷凍機水泵進(jìn)水閥 15冷凍機水泵出水閥 16冷凍機冷卻水出水閥17、冷凍機進(jìn)水口 18、冷凍機出水口
具體實施方式
以下結(jié)合附圖2對本實用新型做進(jìn)一步說明水冷塔頂部設(shè)有供循環(huán)水進(jìn)入的上部入口閥，下部設(shè)有供污氮氣進(jìn)入的下部入口閥；空冷塔上部設(shè)有空氣出口，下部設(shè)有空氣入口，中部設(shè)有循環(huán)水入口，底部設(shè)有循環(huán)水出口。水冷塔1下部設(shè)有冷凍機進(jìn)水口 17和冷凍機出水口 18，冷凍機的進(jìn)水口連接至水冷塔底部，冷凍機出水口連接至水冷塔底部最高液位上方；冷凍機進(jìn)水口 17與冷凍機水泵進(jìn)水閥12、冷凍機水泵13、冷凍機水泵出水閥14、冷凍機組2、冷凍機出水閥15、冷卻水出水閥 16和冷凍機出水口 18串連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；水冷塔1下部經(jīng)冷水泵進(jìn)水閥6、冷水泵4、冷水泵出水閥7與空冷塔3上部連接。循環(huán)水從水冷塔1頂部下淋與從污氮氣入口閥8進(jìn)入的返流污氮氣進(jìn)行熱交換降溫，冷卻水從水冷塔1下部經(jīng)冷凍機水泵13至冷凍機組2降溫，再返回水冷塔1底部，在這個密閉循環(huán)系統(tǒng)中，冷卻水溫度進(jìn)一步降低，然后，通過冷水泵4將水冷塔1的冷卻水送至空冷塔3頂部冷卻空氣。冷凍機組使用雙壓縮機，能夠?qū)崿F(xiàn)變負(fù)荷調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為15^^25%,50%、 75%、100%。根據(jù)冷卻水的溫度，自動調(diào)節(jié)制冷功率，機組始終處于省電狀態(tài)。當(dāng)冷凍機組發(fā)生故障時，只停運冷凍機即可維修，可以通過增大去水冷塔氮氣量， 強化水冷塔工作能力，降低去空冷塔冷卻水溫度，保證空冷塔冷卻效果，使得空分裝置能夠安全穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求1.一種空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，包括冷凍機組；頂部設(shè)有供循環(huán)水進(jìn)入的上部入口閥，下部設(shè)有供污氮氣進(jìn)入的下部入口閥的水冷塔；上部設(shè)有空氣出口，下部設(shè)有空氣入口，中部設(shè)有循環(huán)水入口，底部設(shè)有循環(huán)水出口的空冷塔，其特征在于水冷塔(1)下部設(shè)有冷凍機進(jìn)水口( 17)和冷凍機出水口( 18)，冷凍機進(jìn)水口( 17)與冷凍機水泵進(jìn)水閥(12)、冷凍機水泵(13 )、冷凍機水泵出水閥(14 )、冷凍機組(2 )、冷凍機出水閥(15 )、冷卻水出水閥(16 )和冷凍機出水口(18)串連形成一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)；水冷塔(1)下部經(jīng)冷水泵進(jìn)水閥(6)、冷水泵(4 )、冷水泵出水閥(7 )與空冷塔(3 )上部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，其特征在于冷凍機的進(jìn)水口設(shè)置在水冷塔底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，其特征在于冷凍機出水口設(shè)置在水冷塔底部最高液位上方。
專利摘要本實用新型涉及一種空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)，包括冷凍機組、水冷塔和空冷塔，本實用新型將冷凍機從水冷塔至空冷塔頂部冷卻水的管路上分離出來，使水冷塔下部與冷水泵、冷凍機和閥門形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，水冷塔下部經(jīng)冷水泵進(jìn)水閥、冷水泵、冷水泵出水閥與空冷塔上部連接。采用本實用新型后，當(dāng)冷凍機出現(xiàn)故障時，只停運冷凍機即可維修，通過增大去水冷塔氮氣量，強化水冷塔工作能力，降低去空冷塔冷卻水溫度，保證空冷塔冷卻效果，使得空分裝置能夠安全穩(wěn)定運行。
文檔編號F25J3/04GK202229527SQ20112027661
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者劉欣, 孔凡魁, 朱圣華, 李克海, 王春燕, 田現(xiàn)德, 金振宗, 魏傳波 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司