[發明專利]一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置

在審

• 申請號: 201810765490.2
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109059422A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 楊彩玲;郝兆龍
• 申請（專利權）人: 北京拓首能源科技股份有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

本發明公開了一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置，該裝置包括壓縮機、膨脹機、換熱器、降溫管、中抽管、升溫管和空氣管；中抽管的一端位于換熱器外部與污氮源相通，另一端從換熱器中部引出后連接膨脹機的入口；降溫管的一端連接膨脹機的出口，另一端完全經過換熱器后與壓縮機的入口連接，升溫管的一端連接壓縮機的出口，另一端與外部的系統連接；所述空氣管與換熱器相通，空氣和污氮分別在各自管路中反向流動，通過換熱器實現對空氣的預冷。本發明能夠合理利用污氮的冷能將空氣預冷，達到節能增效的目的。

技術領域

本發明涉及一種在空氣分離系統中預冷空氣的裝置，具體涉及一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置，屬于節能技術領域。

背景技術

污氮是指在空氣分離中氮含量一般為94％～96％的氮氣，在空氣分離過程中，污氮含有豐富的冷能，通常情況下對污氮的冷能并未進行充分利用，造成能源的白白浪費，不利于節能減排。

此外，在空氣分離系統工作時，為了讓精餾分離塔設計的更為合理，同時也為了降低精餾分離塔的能耗，一般在進料空氣進入精餾塔前需對空氣進行預冷，降低進入精餾塔空氣的溫度。因此，如何高效利用污氮的冷能參與空氣的預冷是實現節能增效的關鍵問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置，能夠合理利用污氮的冷能將空氣預冷，達到節能增效的目的。

一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置，該裝置包括壓縮機、膨脹機、換熱器、降溫管、中抽管、升溫管和空氣管；

所述中抽管的一端位于換熱器外部與污氮源相通，另一端從換熱器中部引出后連接膨脹機的入口；降溫管的一端連接膨脹機的出口，另一端完全經過換熱器后與壓縮機的入口連接，升溫管的一端連接壓縮機的出口，另一端與外部的系統連接；所述空氣管與換熱器相通，空氣和污氮分別在各自管路中反向流動，通過換熱器實現對空氣的預冷。

進一步地，所述壓縮機和膨脹機沿同一水平軸線同軸設置。

有益效果：

本發明能夠完全地利用污氮中的冷能實現對空氣的預冷，不需額外增加能源供應，有效地利用了閑置的冷能。同時采用膨脹機降低污氮壓力并獲得更低的溫位，將污氮冷能利用率進一步提高，并且采用膨脹機-壓縮機同軸安裝的方式，膨脹機輸出功用以壓縮機做功，該方式可以有效節約能源。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構關系示意圖

其中，1-換熱器、2-壓縮機、3-膨脹機、4-降溫管、5-中抽管、6-升溫管、7-空氣管。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

如附圖1所示，本發明提供了一種利用污氮冷能預冷空氣的裝置，該裝置包括壓縮機2、膨脹機3、換熱器1、降溫管4、中抽管5、升溫管6和空氣管7；

壓縮機2和膨脹機3沿同一水平軸線同軸設置，中抽管5的一端位于換熱器1外部與污氮源相通，另一端從換熱器1中部引出后連接膨脹機3的入口；降溫管4的一端連接膨脹機3的出口，另一端完全經過換熱器1后與壓縮機2的入口連接，升溫管6的一端連接壓縮機2的出口，另一端與外部的系統連接；空氣管與換熱器1相通，空氣和污氮分別在各自管路中反向流動，通過換熱器1實現對空氣的預冷。

經過凈化后的空氣(19℃、1.1Mpa)在換熱器1中與污氮進行換熱被冷卻，經過換熱器1換熱后壓力降為4kpa，冷卻后的空氣(1.096Mpa)為飽和氣液狀態并且含濕率為30～50％。