[實(shí)用新型]一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320885546.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN203731793U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝文炳;俞建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): F25J3/04
• 分類號(hào): F25J3/04
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種空氣分離的裝置，尤其涉及一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置。

背景技術(shù)

目前，在低溫下采用換熱、精餾、正流或返流膨脹、內(nèi)壓縮或外壓縮來分離空氣得到帶壓氣體產(chǎn)品是眾所周知的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。通常的內(nèi)壓縮方法是：空氣經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，在預(yù)冷系統(tǒng)中冷卻并在純化系統(tǒng)中除去水、二氧化碳、乙炔等有害雜質(zhì)后，分兩路，一路空氣經(jīng)主換熱冷卻到飽和溫度并經(jīng)部分液化后進(jìn)入精餾塔下塔的下部，參與精餾；另一路空氣經(jīng)氧換熱器冷卻到接近飽和溫度去主換熱器下部的空氣通道。

精餾塔一般由下塔、上塔和冷凝蒸發(fā)器組成。空氣在下塔得到預(yù)分離，在下塔的底部得到富氧液空，從下塔底部引出后，經(jīng)液空過冷器過冷并節(jié)流膨脹后進(jìn)入上塔中部作精餾的回流液。在下塔頂部得到氮?dú)猓俨糠挚勺鳛楫a(chǎn)品壓力氮經(jīng)主換熱器復(fù)熱后去工藝預(yù)定位置或用戶。大部分氮?dú)庠诶淠舭l(fā)器內(nèi)與液氧換熱而冷凝成液氮。一部分液氮成為下塔的回流液，另一部分液氮從下塔引出，經(jīng)液空過冷器過冷后少部分可作產(chǎn)品外供，大部分經(jīng)節(jié)流膨脹后進(jìn)入上塔頂部作為回流液。

在上塔底部得到的液氧中，一部分可作為產(chǎn)品引出，大部分在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)被氮?dú)饫淠訜嶙兂蓺庋酰鳛樯仙龤饬鲄⑴c上塔精餾。多余的液氧，從冷凝蒸發(fā)器底部引出，經(jīng)液氧過冷器過冷后經(jīng)低溫液體泵升壓，再經(jīng)氧換熱器氣化，復(fù)熱后去工藝預(yù)定位置或用戶。在上塔頂部可得到污氮?dú)狻＝?jīng)液氧過冷器及主換熱器復(fù)熱后作純化器的再生氣源或經(jīng)膨脹機(jī)的制動(dòng)風(fēng)機(jī)升壓后作再生氣源。用這種方法和設(shè)備來分離空氣得到不同形態(tài)的氧、氮產(chǎn)品，特別是壓力較高的氧、氮產(chǎn)品，但是設(shè)備較多，平時(shí)維護(hù)困難。

中國專利公告號(hào)為CN102230716A申請(qǐng)日期：2011年06月08日，發(fā)明名稱為空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的方法及其裝置，該申請(qǐng)案公開了一種分離空氣的裝置，包括多個(gè)壓縮裝置，步驟繁瑣，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)常規(guī)空分內(nèi)壓縮流程中需要多臺(tái)空氣壓縮機(jī)、空氣增壓機(jī)的情況進(jìn)行精簡(jiǎn)，提供了只使用一臺(tái)空氣壓縮機(jī)、雙膨脹機(jī)內(nèi)壓縮空氣分離的裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，包括壓縮機(jī)、冷凝設(shè)備、第一透平膨脹機(jī)和第二透平膨脹機(jī)、主換熱器、第一級(jí)精餾塔、第二級(jí)精餾塔；其中：

空氣管道依次通過所述壓縮機(jī)、所述冷凝設(shè)備后，依次進(jìn)入所述第一透平膨脹機(jī)壓縮端、所述第二透平膨脹機(jī)壓縮端、以及所述主換熱器后進(jìn)入所述第一級(jí)精餾塔下部；

所述第一級(jí)精餾塔底部液體出口連接至所述第二級(jí)精餾塔中部，所述第一級(jí)精餾塔頂部氣體出口連接至所述第二級(jí)精餾塔上部；

所述第二級(jí)精餾塔頂部氣體出口依次通過所述第二透平膨脹機(jī)的膨脹端、所述換熱器后送出；所述第二級(jí)精餾塔中部氣體出口依次通過所述第一透平膨脹機(jī)的膨脹端、所述主換熱器后送出；所述第二級(jí)精餾塔塔釜液體出口通過所述主換熱器后送出。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，還包括第二換熱器，其中，所述第一級(jí)精餾塔氣體出口與所述第二級(jí)精餾塔連接管道、所述第一級(jí)精餾塔液體出口與所述第二級(jí)精餾塔連接管道、所述第二級(jí)精餾塔頂部氣體出口與所述第二透平膨脹機(jī)膨脹端的連接管道、所述第二級(jí)精餾塔中部氣體出口與所述第一透平膨脹機(jī)膨脹端的連接管道均通過所述第二換熱器。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述第一級(jí)精餾塔氣體出口與所述第二級(jí)精餾塔的連接管道在所述第二換熱器和所述第二級(jí)精餾塔之間設(shè)有液氮節(jié)流閥。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述第二換熱器和所述液氮節(jié)流閥之間設(shè)有液氮排放口。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述第一級(jí)精餾塔還包括第二氣體出口，所述第二氣體出口連接至所述第二級(jí)精餾塔的冷凝蒸發(fā)器。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述第二氣體出口通過所述冷凝蒸發(fā)器之后，與所述第一級(jí)精餾塔頂部氣體出口一起連接至所述第二級(jí)精餾塔上部。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述第二級(jí)精餾塔塔釜液體出口和所述換熱器之間還設(shè)有液氧泵。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述換熱器和所述第一級(jí)精餾塔下部之間的管道上設(shè)有空氣節(jié)流閥。

上述一種空氣增壓返流膨脹內(nèi)壓縮空氣分離的裝置，其中，所述冷凝設(shè)備包括純化裝置。