[實用新型]液氮取出裝置及空分設備

有效

• 申請號: 201720923063.3
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN206959455U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 劉代勇;張雋朋;孫衛琪
• 申請（專利權）人: 河南開元空分集團有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 余炎鋒

技術領域

本實用新型屬于低溫精餾空氣分離技術領域，具體涉及一種液氮取出裝置及空分設備。

背景技術

空分設備一般能生產一定的液氧和液氮產品，進入液體貯存系統以備需要時使用。空分設備中空氣經下塔初步精餾后，在下塔底部獲得液空，在下塔頂部獲得純氮。下塔、冷凝蒸發器抽取的液空、純液氮，進入過冷器過冷后一部分送入上塔相應部位，一部分液氮直接進入液氮貯槽。液氮產品的取出位置一般有兩種：一是從過冷器后的管道上直接取出；二是在從液氮過冷器后的管道上取出后經液氮量桶輸送至液體貯存系統。

直接從過冷器后的管道取出時，經送出閥節流后會有一定的氣化率，這部分低溫氮氣將隨液氮一同進入液氮貯槽，最后通過液氮貯槽頂部的氣體泄放裝置排入大氣，造成產品浪費的同時，低溫氣體直接排入大氣還將攜帶走少許冷量，是一種能源上的浪費。采用液氮量筒取出時結構較為復雜，從過冷器后的管道取出后經節流閥后產生部分氮氣形成氣液夾帶，這部分氣液夾帶的產品經液氮量筒在頂部獲得氮氣，底部獲得液氮，氮氣則匯入上塔頂部抽出的氮氣產品管道中回收并經主換熱器回收冷量，液氮則直接送往液氮貯槽。

發明內容

本實用新型的目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種結構設計合理，能夠有效的提高能量的回收利用的液氮取出裝置及空分設備。

為達到上述目的，所采取的技術方案是：

一種液氮取出裝置，包括液氮進口接管、液氮出口接管、以及呈環形的液氮槽盤，所述液氮進口接管和液氮出口接管相對布設在空分設備的上塔筒體側壁上，且所述液氮進口接管的位置高于所述液氮出口接管的位置；所述液氮槽盤設置在所述液氮出口接管下部的上塔筒體內壁上，其中，液氮通過所述液氮進口接管流入液氮槽盤中，經過液氮槽盤并由液氮出口接管流出。

進一步的，與所述液氮進口接管對應的上塔筒體內壁上設置有擋液槽，所述擋液槽的出液口與液氮槽盤相對應。

進一步的，所述擋液槽包括上弧板、下弧板和側擋板，所述擋液槽的左右兩出液口與液氮槽盤對應。

進一步的，所述液氮槽盤包括固定設置在上塔筒體內壁上的環形接液底盤、設置在環形接液底盤內側的擋液堰、橫向跨設并連通設置在環形接液底盤上的降液槽、和設置在降液槽上的至少一根降液管。

進一步的，所述降液槽的上沿高度小于等于所述擋液堰的上沿高度，所述降液管的上端部高于所述液氮出口接管的高度，且所述降液管的上端部低于所述降液槽和所述擋液槽的出液口的高度。

進一步的，所述液氮進口接管和液氮出口接管以上塔筒體側壁上成夾角為α布置，其中，90°≤α≤180°。

一種空分設備，包括上塔和下塔，所述上塔內設置有液氮取出裝置，所述液氮取出裝置為上述的液氮取出裝置。

采用上述技術方案，所取得的有益效果是：

本實用新型整體結構設計合理，其能夠回收空分設備中取出的液氮產品經節流后的液氮蒸汽及冷量；同時本申請的結構較傳統的設備結構技術流程簡單，使得空分設備保冷箱內設備、管道更簡潔，便于整個上塔內部結構的布設，從而優化了產品的結構，提高了產品的性能，有助于產品結構的革新，能夠大大提高產品的市場競爭力。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理結構示意圖。

圖2為液氮取出裝置的結構示意圖。

圖3為圖2的俯視結構示意圖。

圖4為擋液槽的結構示意圖。

圖5為圖4的俯視結構示意圖。

圖6為液氮槽盤的結構示意圖。

圖中序號：1000-保冷箱，2000-下塔，3000-冷凝蒸發器，4000-上塔，4100-液氮取出裝置，5000-液體節流閥，6000-液氮取出閥，7000-過冷器；

4110-液氮進口接管，4120-擋液槽，4130-液氮槽盤，4140-液氮出口接管；4121-上弧板，4122-下弧板，4123-擋板；4131-接液底盤，4132-擋液堰，4133-降液槽，4134-降液管。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細說明。

如圖1所示，其為典型的雙級精餾塔直接耦合空分模型中保冷箱內冷凝蒸發器K1 抽出的低溫液氮經管道LN01 送入過冷器，經過冷器冷卻后的液氮經節流閥V1降壓減溫后最終以氣液兩相狀態通過管道LN03進入上塔的液氮取出裝置內，產品液氮再經液氮取出閥V2送出保冷箱。