專利名稱：膨脹機(jī)的制動方法及一種空分裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膨脹機(jī)的制動方法及一種空分裝置。
背景技術(shù)：
小型膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速通常為每分鐘幾千到幾萬轉(zhuǎn)，膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子利用軸瓦形成的角 度，讓干凈的空氣具備托浮的力量，讓高速旋轉(zhuǎn)的軸懸浮在軸瓦中間，而高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸必須 有合適的制動的方式。對這類氣體托浮軸瓦而言，現(xiàn)有技術(shù)常采用空氣制動。由于轉(zhuǎn)速很高，作為制動的 空氣就必須非常干凈，否則空氣中的顆粒進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪上，就容易損壞葉輪、破壞動 平衡。因此常規(guī)的工藝就是在制動空氣的進(jìn)口處，安裝高精度的空氣過濾器。這種方法的缺點(diǎn)是容易受環(huán)境影響，如空氣污濁或者下雨天，都會影響空氣的潔 凈程度，對空氣過濾裝置的要求升高，增加了運(yùn)行成本。如過濾不徹底，還會影響膨脹機(jī)的 制動?？諝夥蛛x裝置，簡稱空分裝置，一般是采用低溫空氣分離技術(shù)。低溫空氣分離技 術(shù)是指先對空氣進(jìn)行壓縮、純化、膨脹降溫直至冷卻到液化，利用空氣中不同組分(氧、氮 等)的沸點(diǎn)不同，對空氣進(jìn)行多次的部分蒸發(fā)和部分冷凝，從而把氧、氮等組分精餾分離的 技術(shù)?，F(xiàn)有的空分裝置中，純化器工作時需要使用電加熱器進(jìn)行加熱。純化器的體積取 決于與電加熱器的體積。純化器內(nèi)的分子篩橫截面積需要與純化器內(nèi)腔相配合。純化器體 積越大，需要的分子篩也越大。純化器使用后需要使用潔凈的氣體進(jìn)行再生處理。因?yàn)?，?dāng) 空氣流入吸附劑時，開始只有底部區(qū)域的吸附劑參加吸附，稱為吸附區(qū)，上部的吸附劑尚未 參加吸附，分子篩出口水分含量為零。隨著通氣時間增加，下部吸附劑吸附容量飽和，吸附 區(qū)上移，吸附劑不能有效將空氣中的水分全部吸附掉，這時候需要吸附劑進(jìn)行再生，再生分 為兩個階段首先是加溫解析，然后是冷吹。現(xiàn)有技術(shù)中的空分裝置，其生產(chǎn)的潔凈氣體要么用于輸往用氣地點(diǎn)用于比如作為 化學(xué)反應(yīng)等保護(hù)氣體等主要用途，要么用于純化器再生，很難有剩余氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可避免浪費(fèi)，且可以為膨 脹機(jī)提供潔凈氣體的膨脹機(jī)的制動方法。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，利用空分裝置生產(chǎn)的氣體作為膨脹機(jī)的制動氣 體。優(yōu)選地是，利用空分裝置生產(chǎn)的氮?dú)庾鳛榕蛎洐C(jī)的制動氣體。優(yōu)選地是，利用其它用途使用剩余的氮?dú)庾鳛榕蛎洐C(jī)的制動氣體。所述其它用途 是指非用于膨脹機(jī)制動的用途，比如輸往用氣地點(diǎn)作為化學(xué)反應(yīng)保護(hù)氣體的用途和用于純化器再生的用途。優(yōu)選地是，所述利用空分裝置生產(chǎn)的氣體是空氣經(jīng)過壓縮、純化、精餾處理后所產(chǎn) 生的氣體。優(yōu)選地是，空氣進(jìn)行壓縮處理之后、純化處理之前，進(jìn)行脫水處理。優(yōu)選地是，經(jīng)純化處理之后，空氣中的顆粒粒度小于3微米。優(yōu)選地是，在精餾塔內(nèi)對空氣進(jìn)行精餾處理，處理溫度小于等于-180°C。優(yōu)選地是，精餾產(chǎn)生的氣體，通過膨脹回收壓力能后送往膨脹機(jī)制動。優(yōu)選地是，所述的預(yù)脫水處理是使用冷凍機(jī)對空氣進(jìn)行脫水處理。優(yōu)選地是，用于膨脹機(jī)制動后的氣體輸入純化器內(nèi)用于純化器再生。本發(fā)明的另一個目的是提供一種空分裝置，包括純化器和精餾塔，純化器與精餾 塔聯(lián)通，其特征在于，還包括降溫裝置與純化器聯(lián)通，經(jīng)降溫裝置處理后的空氣可輸往純化 器；所述的精餾塔與膨脹機(jī)聯(lián)通，精餾塔生產(chǎn)的氣體可輸往膨脹機(jī)；膨脹機(jī)與純化器聯(lián)通， 膨脹機(jī)內(nèi)的膨脹制動氣體可輸往純化器本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)避免了大氣環(huán)境對膨脹機(jī)制動操作的影響，從此可以全年 可以不停膨脹機(jī)，不影響產(chǎn)冷量；膨脹機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)更加可靠，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)的目標(biāo)。制動 后的潔凈氣體依然可以輸入純化器內(nèi)繼續(xù)利用。在制動過程中產(chǎn)生的熱量可以再次利用， 純化器所需要的電耗減少，可以達(dá)到達(dá)到節(jié)能、節(jié)省空濾器、免維護(hù)的三重目的。


圖1為本發(fā)明方法中的膨脹機(jī)制動原理圖。圖2為本發(fā)明中的空分裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行詳細(xì)說明以空分裝置生產(chǎn)的氮?dú)庾鳛榕蛎洐C(jī)制動氣體為例說明。如圖1和圖2所示，空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后達(dá)到設(shè)定的壓力，壓力數(shù)值根據(jù)實(shí)際生產(chǎn) 要求確定。然后采用降溫裝置進(jìn)行預(yù)脫水處理，使空氣進(jìn)行降溫以除水，提高進(jìn)入精餾塔的 空氣質(zhì)量。降溫裝置可采用空冷塔、水冷塔、冷水泵和冷凍機(jī)中的一種或幾種組合使用。經(jīng) 預(yù)脫水后空氣溫度降低到5-6度，密度增大，含水量變少。再進(jìn)行純化處理，空氣從純化器下部進(jìn)入，先由活性氧化鋁將其所含的大部分水 分吸附掉，然后再由分子篩吸附二氧化碳、乙炔和其它碳?xì)浠衔铩＝?jīng)過預(yù)脫水、純化后的空氣，其灰塵顆粒度小于3微米。經(jīng)純化處理的潔凈氣體進(jìn)入精餾塔內(nèi)在_180°C溫度下進(jìn)行精餾處理?？諝饨?jīng)精餾 處理后，可分離出純氮?dú)猓a(chǎn)的純氮?dú)庵饕屯脷獾攸c(diǎn)以供使用，另一部分送往純化裝 置用于純化裝置再生。超出使用量的剩余廢氮?dú)鈮毫δ芙?jīng)回收后，輸往膨脹機(jī)作為膨脹機(jī) 的制動氣體。剩余廢氮?dú)獾膲毫δ懿换厥找部梢詫?shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。經(jīng)過精餾處理后產(chǎn)生的廢氮?dú)?，其純凈度較高，不會含有大顆?；覊m，送往膨脹機(jī) 作為制動氣體可以滿足使用要求。既避免了膨脹機(jī)制動受環(huán)境影響，又回收了氮?dú)猱a(chǎn)品，可節(jié)約成本。作為膨脹機(jī)制動氣體使用后的廢氮?dú)?，其溫度升高，具有一定的熱能。輸往純化?內(nèi)后，可用于純化器再生。本發(fā)明采用降溫裝置降低空氣中的含水量，因此，可降低純化器的脫水能力要求。 相應(yīng)地，純化器內(nèi)的電加熱器將減小，純化器體積可以減小。減小體積后的純化器，其分子 篩也可相應(yīng)減小，純化器再生所需要的潔凈廢氮?dú)怏w自然也少了。因此，精餾裝置產(chǎn)生的氮 氣可以有一部分剩余，從而可以為膨脹機(jī)提供制動的氣體。從總體的情況看，本發(fā)明采用剩余的潔凈廢氮?dú)庾鳛榕蛎洐C(jī)的制動氣體?？偰芎?有所降低，因?yàn)樵黾拥慕禍匮b置電耗小于減少的電加熱器電耗，且制動后的潔凈廢氮?dú)怏w 為熱態(tài)廢氮?dú)怏w可再次用于純化再生，可相對減小純化所用電加熱器的電耗。純化器體積 減小、分子篩用量也減少，因此設(shè)備制造費(fèi)用也有所降低的基礎(chǔ)上，為利用潔凈的廢氮?dú)怏w 創(chuàng)造了條件。將多余的廢氮?dú)怏w用于小型膨脹機(jī)的制動，取消了空氣過濾器，不僅避免了空氣 過濾器的消耗，更重要的是完全讓環(huán)境因素與膨脹機(jī)能否正常運(yùn)行無關(guān)。從而真正解決問 題，實(shí)現(xiàn)了重要的突破。本發(fā)明中的實(shí)施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制， 本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實(shí)質(zhì)上等同的替代，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，利用空分裝置生產(chǎn)的氣體作為膨脹機(jī)的制動氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，利用空分裝置生產(chǎn)的氮?dú)?作為膨脹機(jī)的制動氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，利用其它用途使用剩余的 氮?dú)庾鳛榕蛎洐C(jī)的制動氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，所述利用空分裝置生產(chǎn)的 氣體是空氣經(jīng)過壓縮、純化、精餾處理后所產(chǎn)生的氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，空氣進(jìn)行壓縮處理之后、純 化處理之前，進(jìn)行脫水處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，經(jīng)純化處理之后，空氣 中的顆粒粒度小于3微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，在精餾塔內(nèi)對空氣進(jìn)行精 餾處理，處理溫度小于等于_180°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，精餾產(chǎn)生的氣體，通過膨脹 回收壓力能后送往膨脹機(jī)制動。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，所述的預(yù)脫水處理是使用 降溫裝置對空氣進(jìn)行脫水處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，用于膨脹機(jī)制動后的氣體 輸入純化器內(nèi)用于純化器再生。
11.一種空分裝置，包括純化器和精餾塔，純化器與精餾塔聯(lián)通，其特征在于，還包括降 溫裝置與純化器聯(lián)通，經(jīng)降溫裝置處理后的空氣可輸往純化器；所述的精餾塔與膨脹機(jī)聯(lián) 通，精餾塔生產(chǎn)的氣體可輸往膨脹機(jī)；膨脹機(jī)與純化器聯(lián)通，膨脹機(jī)內(nèi)的膨脹制動氣體可輸 往純化器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膨脹機(jī)的制動方法，其特征在于，利用空分裝置生產(chǎn)的氣體作為膨脹機(jī)的制動氣體。本發(fā)明方法避免了大氣環(huán)境對膨脹機(jī)制動操作的影響，從此可以全年可以不停膨脹機(jī)，不影響產(chǎn)冷量；膨脹機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)更加可靠，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)的目標(biāo)。制動后的潔凈氣體依然可以輸入純化器內(nèi)繼續(xù)利用。在制動過程中產(chǎn)生的熱量可以再次利用，純化器所需要的電耗減少，可以達(dá)到達(dá)到節(jié)能、節(jié)省空濾器、免維護(hù)的三重目的。
文檔編號F01D21/00GK102052105SQ20101061847
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張利劍, 薛祥龍 申請人:上海加力氣體有限公司