[發(fā)明專利]一種回收壓縮空氣余熱的空分系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710995255.X | 申請日： | 2017-10-23 |
| 公開（公告）號： | CN107940801B | 公開（公告）日： | 2019-07-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 植曉琴;周霞;榮楊一鳴;厲勁風(fēng);程興旺;邱利民 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué) |
| 主分類號： | F25B27/02 | 分類號： | F25B27/02;F25B15/06;F25B49/04;F25J3/04;F28D9/00 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224 | 代理人： | 徐敏 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 回收 壓縮空氣 余熱 分系統(tǒng) | ||
本發(fā)明公開了一種回收壓縮空氣余熱的空分系統(tǒng)，包括空氣流路和純化模塊，還包括除濕再生回路和吸收式制冷循環(huán)回路；所述除濕再生回路包括除濕器、第一溶液熱交換器、發(fā)生器、第一流量控制器和第一溶液泵；所述吸收式制冷循環(huán)回路包括所述發(fā)生器的高溫空氣通道、冷凝器、膨脹元件、低溫蒸發(fā)器、所述除濕器的冷卻通道、吸收器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第二流量控制器和節(jié)流元件；所述空氣流路包括依次連通除濕器的除濕通道、一級空壓機、發(fā)生器的一級壓縮空氣預(yù)冷流路、第一冷卻單元、低溫蒸發(fā)器的一級通道、二級空壓機、發(fā)生器的二級壓縮空氣預(yù)冷流路、第二冷卻單元以及低溫蒸發(fā)器的二級通道，最后通入純化模塊。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工業(yè)空氣預(yù)處理系統(tǒng)，尤其涉及一種回收壓縮空氣余熱的空分系統(tǒng)。
背景技術(shù)
空氣分離技術(shù)發(fā)展至今已有一百多年的歷史，即將空氣中的各組分氣體分離，生產(chǎn)氧氣、氮氣和氬氣等氣體的工業(yè)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療等過程。空氣分離設(shè)備依次主要包括空壓機、空冷系統(tǒng)、純化系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、膨脹機、精餾系統(tǒng)及部分附屬系統(tǒng)。
目前，空氣在空壓機、空冷系統(tǒng)及純化系統(tǒng)中的流程組織形式一般為：首先，外部環(huán)境中獲得的空氣通過過濾器，粗略過濾較大顆粒污染物；其次，通過多個空壓機進(jìn)行多級壓縮，獲得較高壓力的空氣；然后，空氣進(jìn)入空冷塔進(jìn)行降溫、洗滌過程，獲得溫度較低的飽和空氣；最后進(jìn)入純化系統(tǒng)，利用氧化鋁及分子篩的吸附作用，去除空氣中的水分及其他氣體雜質(zhì)，最終獲得高壓、純凈的空氣送入精餾系統(tǒng)中進(jìn)行精餾過程。
一般空分流程中，空氣在進(jìn)入空壓機之前，空氣相對濕度與環(huán)境空氣相同，一般為60％-90％，空壓機對空氣中水蒸氣的壓縮功屬于無用功；另外，伴隨空壓機壓縮過程，會產(chǎn)生大量較高品味的熱能，空氣可被加熱到130℃，而目前都采用水循環(huán)冷卻帶走熱量，空氣被冷卻到40℃左右，這是一種能量的浪費，且在進(jìn)入下一級空壓機之前，空氣溫度仍然較高，造成壓縮機級數(shù)增加，成本增加。
例如，公告號為CN104903669A的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)公開的一種空氣分離方法及空氣分離裝置，其能夠抑制氬的產(chǎn)率的下降的同時，提取更多的中壓氮氣、壓力高于中壓氮氣的高壓氮氣、液氧或液氮等，利用氬塔的頂部的氬氣和中壓塔的頂部的中壓氮氣使低壓塔的底部的低壓液氧再沸，并且利用高壓塔的頂部的高壓氮氣使氬塔的底部的中壓液氧再沸。
上述裝置在空氣進(jìn)入熱交換系統(tǒng)之前的預(yù)處理過程中，沒有考慮壓縮前空氣相對濕度較大，和壓縮過程產(chǎn)生余熱沒有得到利用的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種回收壓縮空氣余熱的空分系統(tǒng)，有效減少壓縮級數(shù)，并且可以除去空冷機組，充分利用能源，達(dá)到節(jié)約成本的目的。
一種回收壓縮空氣余熱的空分系統(tǒng)，包括空氣流路和純化模塊，還包括除濕再生回路和吸收式制冷循環(huán)回路；
所述除濕再生回路包括除濕器、第一溶液熱交換器、發(fā)生器、第一流量控制器和第一溶液泵；
所述吸收式制冷循環(huán)回路包括所述發(fā)生器的高溫空氣通道、冷凝器、膨脹元件、低溫蒸發(fā)器、所述除濕器的冷卻通道、吸收器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第二流量控制器和節(jié)流元件；
所述空氣流路包括依次連通除濕器的除濕通道、一級空壓機、發(fā)生器的一級壓縮空氣預(yù)冷流路、第一冷卻單元、低溫蒸發(fā)器的一級通道、二級空壓機、發(fā)生器的二級壓縮空氣預(yù)冷流路、第二冷卻單元以及低溫蒸發(fā)器的二級通道，最后通入純化模塊。
控制器和元件一般采用閥器件。
為了提高純化效果，優(yōu)選的，所述純化模塊采用分子篩。
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