[發(fā)明專利]一種節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010611277.3
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111780491B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何東林;盧紅太;王文杰;王占立
• 申請（專利權(quán)）人: 開封迪爾空分實業(yè)有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;B01D3/14;B01D3/42
• 代理公司: 廣州博聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44663
• 代理人: 梁志標

1.一種節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括AI控制子系統(tǒng)、分子篩子系統(tǒng)、冷卻精餾塔、液氮儲存裝置、冷量交換子系統(tǒng)、室內(nèi)水箱、熱交換器和儲氣裝置，所述冷量交換子系統(tǒng)包括設(shè)置在分子篩子系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水管和設(shè)置在冷卻精餾塔內(nèi)的液氮管組；所述液氮儲存裝置用于控制液氮流入及流出液氮管組，所述室內(nèi)水箱用于控制水流入及流出冷卻水管，所述熱交換器用于控制水在流出室內(nèi)水箱后流入冷卻水管前與流出液氮管組的氮進行熱交換；

所述AI控制子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)儲存器、統(tǒng)計器和控制器，所述數(shù)據(jù)儲存器用于儲存空分設(shè)備的預(yù)產(chǎn)量信息、冷卻精餾塔內(nèi)冷量交換過程中能量損耗信息、液氮在液氮管組內(nèi)的流速信息和液氮的比熱容信息；所述液氮管組包括多組冷卻液氮管，在相同流速下，液氮流經(jīng)所述冷卻液氮管的組數(shù)與在冷卻精餾塔內(nèi)液氮液化空氣交換的能量呈正相關(guān)；所述統(tǒng)計器用于根據(jù)預(yù)產(chǎn)量信息計算一定時間段內(nèi)冷卻精餾塔需要液化的空氣量，根據(jù)能量損耗信息計算一定時間段內(nèi)液氮管組在冷卻精餾塔內(nèi)需要交換的能量并生成交換能量信息，根據(jù)流速信息、交換能量信息和比熱容信息計算液氮需要流經(jīng)冷卻液氮管的組數(shù)；所述控制器用于控制液氮流經(jīng)的冷卻液氮管的組數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻精餾塔包括殼體、進氣孔、設(shè)置在殼體上方的蒸汽出口和設(shè)置在殼體下方的液體出口，所述液氮管組設(shè)置在殼體中部，所述多組冷卻液氮管為多組U型管。

3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述AI控制子系統(tǒng)還包括監(jiān)測器，所述監(jiān)測器用于監(jiān)測進入液氮管組的氮的溫度和流出液氮管組的氮的溫度。

4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：還包括室外水箱，所述AI控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲存器還用于儲存分子篩吸附時的最佳溫度信息C1，所述監(jiān)測器用于監(jiān)測室外溫度C2，當室外溫度C2≤C1時，控制器控制流出室內(nèi)水箱的水先流入室外水箱再與流出液氮管組的氮進行熱交換。

5.如權(quán)利要求4所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器還用于控制進入熱交換器的水的流速，當C2＞C1時，進入熱交換器的水的流速為V1，當C2≤C1時，進入熱交換器的水的流速為V2，V2＞V1。

6.如權(quán)利要求5所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述C1的值取3℃。

7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：還包括設(shè)置在分子篩子系統(tǒng)內(nèi)的電加熱管，所述分子篩子系統(tǒng)包括兩個分子篩裝置，一個分子篩裝置吸附時，另一個分子篩裝置內(nèi)的電加熱管啟動進行再生。

8.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型空分冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述統(tǒng)計器的計算方法為大數(shù)據(jù)統(tǒng)計取平均值。

9.一種節(jié)能型空分冷卻方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)輸入空分設(shè)備的預(yù)產(chǎn)量信息、冷卻精餾塔內(nèi)冷量交換過程中能量損耗信息、液氮在液氮管組內(nèi)的流速信息和液氮的比熱容信息；

S2、冷卻精餾塔內(nèi)設(shè)置液氮管組，液氮管組包括多組冷卻液氮管，在相同流速下，液氮流經(jīng)所述冷卻液氮管的組數(shù)與在冷卻精餾塔內(nèi)液氮液化空氣需要交換的能量正相關(guān)，統(tǒng)計器根據(jù)預(yù)產(chǎn)量信息、能量損耗信息、流速信息和比熱容信息計算單位時間內(nèi)液氮液化冷卻精餾塔內(nèi)空氣需要交換的能量，并計算冷卻精餾塔內(nèi)液氮需流經(jīng)冷卻液氮管的組數(shù)；

S3、控制器控制冷卻精餾塔內(nèi)液氮流經(jīng)的組數(shù)。