專利名稱：主空分換熱器的輔助加熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空分裝置，更具體地說，涉及一種主空分換熱器的輔助加熱裝置。
背景技術：
請參見圖I所示，現(xiàn)有的空分工藝流程如下加工空氣進入空氣壓縮機I壓縮到454kPag的空氣，進入空冷塔2進行冷卻，在空冷塔2的下部被冷卻水冷卻，在上部被冷凍水冷卻。冷卻水是由來自煉鋼廠區(qū)工業(yè)水管網(wǎng)，冷凍水是由冷卻水在水冷塔8中進一步冷卻而得到的。從空冷塔2出來的空氣進入分子篩吸附器3?？諝庵械乃?、二氧化碳和碳氫化合物在分子篩吸附器3中被分子篩吸附。出分子篩的空氣被分為二路，一路進主換熱器4后中部抽出進入膨脹機7后進入空分主塔5，一路經(jīng)過主換熱器4后直接進入空分主塔5。以上兩路氣進主塔5前已達到_170°C。在主塔5內得到產(chǎn)品氮氣、產(chǎn)品氧氣、污氮氣，這些 產(chǎn)品出主塔5時溫度也在_170°C。產(chǎn)品氮氣、產(chǎn)品氧氣、污氮作為反流氣進入主換熱器4和分子篩出來進入主換熱器4的正流空氣進行換熱，正流空氣溫度在20°C左右。反流產(chǎn)品氮氣、產(chǎn)品氧氣在主換熱器4內復熱到常溫后送入用戶管網(wǎng)，污氮進入水冷塔8去冷卻水。從空分主塔5抽出IS懼分送入IS塔6進行制取液IS后送入液IS儲罐。目前基本上所有空分在設計制造時為合理控制成本，在塔內段，即44、45、46段管線采用能耐受-200°C低溫的奧氏體不銹鋼。而塔外段即41、42、43采用價格低廉的碳鋼管道。一般普通碳鋼在_20°C時即會發(fā)生冷脆現(xiàn)象，失去原來的耐壓內力發(fā)生管道爆炸?？辗衷谡＿\行時塔外段即41、42、43由于其流通的介質(氮氣、污氮和氧氣)已經(jīng)在主換熱器4中和足夠的正流空氣即管道47內介質進行充分換熱，出主換熱器4時已經(jīng)復熱到常溫，這樣管道41、42、43就不會發(fā)生碳鋼管道冷脆爆炸的問題。然而在空分長時間停車，尤其是冬天長時間停車后在開車過程中就會發(fā)生主換熱器4發(fā)生熱端跑冷的問題，即塔外段41、42、43溫度低于_20°C。其形成原因一是因為冬季外界溫度已經(jīng)在零度左右，二由于長時間停車主塔5內_170°C的冷氣通過塔內段管道44、45、46將主換熱器4熱端已經(jīng)冷卻到接近-20°C (長時間停車可冷量傳導提供了時間)。這樣一來空分一旦開車，主塔5內大量冷氣通過塔內段管道44、45、46反流出來，而正流管道47內還沒有壓送進足夠的熱空氣，最終導致管道41、42、43復熱不充分，一旦低于_20°C超過碳鋼管道承受能力即會發(fā)生冷脆爆炸。為了防止開車過程中發(fā)生熱端復熱不充分發(fā)生冷脆爆炸的事故，一些國外大的空分制造廠家規(guī)定停車超過48小時必須將主塔5內冷的液體排掉。這樣做的話明顯無法適應快節(jié)奏的鋼鐵生產(chǎn)需要，因為如果主塔5內冷的液體排掉后，空分重新開車到出產(chǎn)品需要50小時左右，如果5內冷的液體不排掉開車則僅僅需要5小時。無論從能耗、效率來將不排液是經(jīng)濟的。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺點，本實用新型的目的是提供一種主空分換熱器的輔助加熱裝置，能夠在長時間停車后既不排液體又確保在開車過程中主換熱器不會發(fā)生熱端跑冷而引發(fā)管道冷脆爆炸。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案該主空分換熱器的輔助加熱裝置用于對主空分換熱器內進行加熱，包括一路加熱管道，加熱管道一端連接至加熱氣源，另一端依次設有第一電磁閥、第二電磁閥、過濾器、第一控制閥后通入主空分換熱器，從主空分換熱器穿出后通過與主空分污氮管道并接，并通入主空分水冷塔。所述的加熱氣源通入的氣體為氮氣。所述的第一電磁閥的上游和第二電磁閥的下游之間連接一旁路管道，并且旁路管道上設有第二控制閥。在所述的加熱管道與主空分污氮管道并接之前還接有一支路，支路另一端連接至高空放散塔，并且在支路上設有第三電磁閥。 所述的第一電磁閥的上游還安裝有一與第一電磁閥構成連鎖控制的露點儀。所述的主空分污氮管道上還設有一與第三電磁閥構成溫度聯(lián)鎖控制的溫度傳感器。所述的過濾器前后設置安裝有差壓計。在上述技術方案中，本實用新型的主空分換熱器的輔助加熱裝置包括一路加熱管道，加熱管道一端連接至加熱氣源，另一端依次設有第一電磁閥、第二電磁閥、過濾器、第一控制閥后通入主空分換熱器，從主空分換熱器穿出后通過與主空分污氮管道并接，并通入主空分水冷塔。通過該加熱裝置能夠在長時間停車后，對主空分換熱器進行輔助加熱，從而能夠既不排液體又確保在開車過程中主換熱器不會發(fā)生熱端跑冷而引發(fā)管道冷脆爆炸。

圖I是現(xiàn)有技術的空分工藝原理圖；圖2是本實用新型的加熱裝置的安裝示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。請參閱圖2所示，本實用新型的主空分換熱器的輔助加熱裝置用于對主空分換熱器4內進行加熱，圖2中的主空分結構及原理與現(xiàn)有技術(圖I)相同，在此不再贅述。而該加熱裝置包括一路加熱管道10，加熱管道10 —端連接至加熱氣源，另一端依次設有第一電磁閥11、第二電磁閥12、過濾器20、第一控制閥13后通入主空分換熱器4，從主空分換熱器4穿出后通過與主空分污氮管14道相并接，并通入主空分水冷塔8。所述的加熱氣源可利用鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的氮氣管網(wǎng)15，通入的氣體為氮氣。若無氮氣氣源，可以選擇和氮氣同樣具備潔凈(純度IOPPm以上)、惰性、干燥(露點-60°C以下)的氣源代替，不可選用氧氣、煤氣、天然氣等助燃或可燃介質，也不可選擇蒸汽等高含濕量的介質。所述的第一電磁閥11的上游和第二電磁閥12的下游之間連接一旁路管道16，并且旁路管道16上設有第二控制閥17。在所述的加熱管道10與主空分污氮管14道并接之前還接有一支路18，支路18另一端連接至高空放散塔9，并且在支路18上設有第三電磁閥19。所述的第一電磁閥11的上游還安裝有一與第一電磁閥11構成連鎖控制DICl的露點儀DE1。所述的主空分污氮管14道上還設有一與第三電磁閥19構成溫度聯(lián)鎖控制回路TIC的溫度傳感器TE。另外，在所述的過濾器20前后設置安裝有差壓計roi。該加熱裝置的工作原理如下在主空分長時間停車后(尤其是冬天)在開車前，運行人員事先打開第一電磁閥11門，對主換熱器4進行復熱到零度以上。復熱用氮氣經(jīng)過主換熱器4后已被冷卻，通入水冷塔8，在水冷塔8內冷卻水，使冷量達到了循環(huán)利用。在開車前期運行人員可以繼續(xù)打開第一電磁閥11 一段時間，防止塔內冷卻反流時再次把塔外段管道41、42、43冷卻到-20°C以下。待空分穩(wěn)定后，運行人員關閉第一電磁閥11。當溫度傳感器TE測量到管道氣體溫度小于0°C時，通過TIC聯(lián)鎖打開第三電磁閥19，將低溫氮氣通過高空放散塔9放散。由于氮氣是窒息性其他，高空放散塔9要求高度在十米以上，并且建設在相當開闊通風處。過濾器20用來過濾氮氣中的雜質。當差壓計PDI顯示大于IKPA時，運行人員先打開第三電磁閥19，然后關閉第二電磁閥12和第一控制閥13把過濾器20拆下進行清洗。也可以只拆開第二電磁閥12—端，然后打開第一控制閥13進行反吹清洗。當露點儀DEl測量到露點高于_60°C時，DICl聯(lián)鎖起作用，立刻全關第一電磁閥11，防止含濕量高的氮氣進入主空分換熱器4內，水分因在主換熱器4內結冰膨脹而損壞主空分換熱器4。通過本實用新型的加熱裝置可以確保主空分換熱器4熱端的碳鋼管道41、42、43的溫度保持在_20°C以上，從而不發(fā)生冷脆爆炸。這樣可以替代原有停車48小時后空分要排液的措施，有效的節(jié)省了能源并提高了空分的利用效率。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內。
權利要求1.一種主空分換熱器的輔助加熱裝置，用于對主空分換熱器內進行加熱，其特征在于: 包括一路加熱管道，加熱管道一端連接至加熱氣源，另一端依次設有第一電磁閥、第二電磁閥、過濾器、第一控制閥后通入主空分換熱器，從主空分換熱器穿出后通過與主空分污氮管道并接，并通入主空分水冷塔。
2.如權利要求I所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 所述的加熱氣源通入的氣體為氮氣。
3.如權利要求I所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 所述的第一電磁閥的上游和第二電磁閥的下游之間連接一旁路管道，并且旁路管道上設有第二控制閥。
4.如權利要求I所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 在所述的加熱管道與主空分污氮管道并接之前還接有一支路，支路另一端連接至高空放散塔，并且在支路上設有第三電磁閥。
5.如權利要求3所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 所述的第一電磁閥的上游還安裝有一與第一電磁閥構成連鎖控制的露點儀。
6.如權利要求4所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 所述的主空分污氮管道上還設有一與第三電磁閥構成溫度聯(lián)鎖控制的溫度傳感器。
7.如權利要求I所述的主空分換熱器的輔助加熱裝置，其特征在于 所述的過濾器前后設置安裝有差壓計。
專利摘要本實用新型公開了一種主空分換熱器的輔助加熱裝置，該加熱裝置包括一路加熱管道，加熱管道一端連接至加熱氣源，另一端依次設有第一電磁閥、第二電磁閥、過濾器、第一控制閥后通入主空分換熱器，從主空分換熱器穿出后通過與主空分污氮管道并接，并通入主空分水冷塔。通過該加熱裝置能夠在長時間停車后，對主空分換熱器進行輔助加熱，從而能夠既不排液體又確保在開車過程中主換熱器不會發(fā)生熱端跑冷而引發(fā)管道冷脆爆炸。
文檔編號F25J3/04GK202485333SQ201220009180
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者顧云杰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司