[實用新型]一種空分裝置預冷系統

有效

• 申請號: 201120276617.8
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN202229527U
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 王春燕;李克海;朱圣華;田現德;金振宗;魏傳波;劉欣;孔凡魁
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本實用新型屬于制冷技術領域，具體涉及一種空分裝置的預冷卻系統。

背景技術

隨著國民經濟的不斷發展，特別是國內冶金、石化、煤化工等行業的迅猛發展，對空分裝置的需求迅速增長。空分裝置是用來把空氣中的各組份氣體進行分離的裝置，其工作流程為：自空壓機來的壓縮空氣，經預冷系統冷卻后去分子篩除去水份、二氧化碳、碳氫化合物等雜質后，一部分空氣被直接送往精餾塔的上塔，另一部分則進入膨脹機經膨脹制冷后，被送往下塔。依據氧、氮、氬組分沸點不同分離出氧、氮、氬產品。

預冷系統在空分裝置中的地位舉足輕重，預冷系統的流程組織及單體設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，需減少去氮水預冷中的水冷塔的污氮氣，導致水冷塔冷卻效果下降，需增設冷凍機來滿足工藝要求。在現有的空分預冷系統中，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)為一股從循環水管網來的水經普冷水泵加壓送入空冷塔中部，與空氣進行熱交換。另一股循環水從水冷塔頂部下淋與裝置返流污氮氣進行熱交換降溫，經冷水泵、冷凍機二次降溫送入空冷塔頂部，與空氣進行熱交換，兩股水混合后冷卻水由空冷塔底部閥排出，返回循環水系統。在上述工作流程中，當冷凍機出現故障時，導致冷卻水溫度升高，空冷塔冷卻效率降低，空氣出空冷塔時溫度上升，高溫高濕空氣將導致分子篩吸附器超負荷，影響空分裝置的正常運行。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種空分裝置預冷系統，采用該系統后，當冷凍機出現故障時，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定運行。

本實用新型的技術方案是：一種空分裝置預冷系統，包括：冷凍機組；頂部設有供循環水進入的上部入口閥，下部設有供污氮氣進入的下部入口閥的水冷塔；上部設有空氣出口，下部設有空氣入口，中部設有循環水入口，底部設有循環水出口的空冷塔，其特征在于：水冷塔1下部設有冷凍機進水口17和冷凍機出水口18，冷凍機進水口17與冷凍機水泵進水閥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系統；水冷塔1下部經冷水泵進水閥6、冷水泵4、冷水泵出水閥7與空冷塔3上部連接。

優選的，冷凍機的進水口連接至水冷塔底部。

優選的，冷凍機出水口連接至水冷塔底部最高液位上方。

循環水從水冷塔頂部下淋與出空分裝置返流污氮氣進行熱交換降溫，冷卻水從水冷塔下部經冷凍機水泵至冷凍機降溫，再返回水冷塔底部，冷卻水溫度進一步降低，并形成密閉循環系統，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。當冷凍機出現故障時，增大進入水冷塔的氮氣量，使得水冷塔出水溫度達到工藝要求，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行二次冷卻，設計合理，操作更加方便。

2、空分運行穩定，氮氣供應量可以調節。采用此預冷系統后，解決了原預冷系統中當冷凍機發生故障時，必須停止空分裝置運行才能處理的狀況。當冷凍機組發生故障時，只停運冷凍機即可維修，保證空分裝置連續穩定運行，而且可提供充足的氮氣供應。

3、施工、維護方便。此預冷系統在安裝時，作為獨立單元，可以在現無冷凍機組的空分裝置預冷系統上進行改造安裝，而不必停車。

4、水溫控制穩定。采用此預冷系統控制進空冷塔冷卻水溫度穩定，冷凍機以出水溫度為設定值，自動調節控制水溫，，降低水冷塔因污氮氣波動引起的冷卻水溫度波動。

5、節能降耗。冷凍機使用雙壓縮機，能夠實現變負荷調節，調節范圍為：15％、25％、50％、75％、100％。根據冷卻水的溫度，自動調節制冷功率，機組始終處于省電狀態。

附圖說明

圖1是現有技術空分裝置預冷系統的結構示意圖

圖2是本實用新型空分裝置預冷系統的結構示意圖

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、普冷泵進口閥??13冷凍機水泵??14冷凍機水泵進水閥??15冷凍機水泵出水閥??16冷凍機冷卻水出水閥17、冷凍機進水口??18、冷凍機出水口

具體實施方式

下面結合附圖2對本實用新型做進一步說明：