[發(fā)明專利]全液體空分設(shè)備和工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010165585.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111322832A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛魯;馬昆;賈盛蘭;周發(fā)州
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市興魯空分設(shè)備科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種全液體空分設(shè)備，包括空氣過濾、壓縮、預(yù)冷、純化系統(tǒng)以及高溫膨脹機、低溫膨脹機、主換熱器、精餾系統(tǒng)。空氣經(jīng)過濾、壓縮、預(yù)冷、純化后送至高溫膨脹機的增壓側(cè)、低溫膨脹機的增壓側(cè)、主換后分為兩條支路，分別連接低溫膨脹機的膨脹側(cè)、精餾系統(tǒng)，低溫膨脹機的膨脹側(cè)分兩路分別連接主換熱器、精餾系統(tǒng)，主換熱器再連接高溫膨脹機的膨脹側(cè)，高溫膨脹機的膨脹側(cè)再連接主換熱器，主換熱器再連接純化系統(tǒng)提供吸附劑再生氣，精餾系統(tǒng)的低壓污氮氣輸出口、低壓氮氣出口分別連接主換熱器，主換熱器再連接預(yù)冷系統(tǒng)。本發(fā)明配置簡單、便于實施，且空分效率較高，而能耗較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空分技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全液體空分設(shè)備以及工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的空分設(shè)備及配套工藝中 ，通常需要使用多臺壓縮機用于制冷和實現(xiàn)空氣循環(huán)，通常還需設(shè)置冷凍設(shè)備來提供冷量，存在效率低、能耗高的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種效率較高、能耗較低的全液體空分設(shè)備。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種全液體空分設(shè)備，包括空氣過濾系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、預(yù)冷系統(tǒng)、純化系統(tǒng)、高溫膨脹機、低溫膨脹機、主換熱器和用于精餾空氣的精餾系統(tǒng)；

空氣經(jīng)所述空氣過濾系統(tǒng)、所述壓縮系統(tǒng)、所述預(yù)冷系統(tǒng)、所述純化系統(tǒng)送至所述高溫膨脹機的增壓側(cè)，所述高溫膨脹機的增壓側(cè)連接所述低溫膨脹機的增壓側(cè)，所述低溫膨脹機的增壓側(cè)連接所述主換熱器內(nèi)的第一條換熱管路，所述主換熱器內(nèi)的第一條換熱管路包括與所述低溫膨脹機的增壓側(cè)連接的主路、由所述主路分支出的兩條支路，一條所述支路連接所述低溫膨脹機的膨脹側(cè)，另一條所述支路連接至所述精餾系統(tǒng)，所述低溫膨脹機的膨脹側(cè)分兩路分別連接所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路、所述精餾系統(tǒng)，所述精餾系統(tǒng)抽取一股壓力污氮氣并入所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路，所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路連接所述高溫膨脹機的膨脹側(cè)，所述高溫膨脹機的膨脹側(cè)再連接所述主換熱器內(nèi)的第三條換熱管路，所述主換熱器內(nèi)的第三條換熱管路的出口分兩路，一路連接所述純化系統(tǒng)提供吸附劑再生氣，另一路連接所述預(yù)冷系統(tǒng)；所述精餾系統(tǒng)的低壓污氮氣輸出口連接所述主換熱器內(nèi)的第四條換熱管路，所述精餾系統(tǒng)的低壓氮氣出口連接至所述主換熱器內(nèi)的第五條換熱管路，所述主換熱器內(nèi)的第四條換熱管路和第五條換熱管路共同連接所述預(yù)冷系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供上述全液體空分設(shè)備采用的全液體空分工藝，所述全液體空分工藝為：空氣經(jīng)過濾、壓縮、預(yù)冷、純化后，經(jīng)所述高溫膨脹機的增壓側(cè)和所述低溫膨脹機的增壓側(cè)連續(xù)增壓后，進入所述主換熱器內(nèi)的第一條換熱管路換熱，所述主換熱器內(nèi)的第一條換熱管路內(nèi)的一部分空氣在所述主換熱器的中部被抽出并進入所述低溫膨脹機的膨脹端膨脹，另一部分空氣在所述主換熱器的底部成為高壓液空并進入所述精餾系統(tǒng)；經(jīng)所述低溫膨脹機的膨脹端膨脹后的空氣分兩路分別進入所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路換熱和所述精餾系統(tǒng)精餾；所述精餾系統(tǒng)抽取一股壓力污氮氣并入所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路，經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第二條換熱管路混合、換熱后的污氮氣再進入所述高溫膨脹機的膨脹端膨脹成為低壓污氮氣，所述低壓污氮氣經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第三條換熱管路復(fù)熱成為低壓常溫污氮氣；一部分所述低壓常溫污氮氣進入所述純化系統(tǒng)而為所述純化系統(tǒng)提供吸附劑再生氣，另一部分所述低壓常溫污氮氣進入所述預(yù)冷系統(tǒng)；所述精餾系統(tǒng)產(chǎn)生的低壓污氮氣經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第四條換熱管路復(fù)熱，所述精餾系統(tǒng)產(chǎn)生的低壓氮氣經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第五條換熱管路復(fù)熱，經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第四條換熱管路復(fù)熱后的污氮氣和經(jīng)所述主換熱器內(nèi)的第五條換熱管路復(fù)熱后的氮氣共同連接進入所述預(yù)冷系統(tǒng)。

優(yōu)選的，空氣在所述壓縮機中被壓縮冷卻至~35bar、40℃。

優(yōu)選的，空氣在所述冷凍水換熱器中進一步冷卻至10~15℃。

優(yōu)選的，空氣進入所述中壓純化系統(tǒng)脫除水和二氧化碳。

優(yōu)選的，所述高壓液空經(jīng)節(jié)流后進入所述精餾系統(tǒng)。