一种可回收能量的液氨蒸发装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种可回收能量的液氨蒸发装置及方法；包括液氨进口管道和气氨缓冲罐，液氨进口管道依次通过第一压力变送器、液氨调节阀、液氨流量计、带高速变频发电机的液体透平和第二压力变送器与蒸发器底部的一段液氨喷射器相连，一段液氨喷射器的出口通过蒸发器中部二段蒸发器的管程与蒸发器中上部的集气装置底部进口相连，集气装置顶部出口与蒸发器上部的三段蒸发器管程进口相连，三段蒸发器管程出口与气氨缓冲罐相连；具有结构简单可靠、便于操作控制、降低能耗、在大大提高液氨气化率的前提下减少气化不完全及气氨带液现象的优点。

A liquid ammonia vaporizing device and method of recoverable energy

The invention belongs to a liquid ammonia evaporation device and method for Recyclable energy; including ammonia inlet pipe and ammonia buffer tank, liquid inlet pipe passes through the first liquid pressure transmitter, regulating valve, liquid flowmeter, with the high frequency generator of liquid turbine and second pressure transmitter and the bottom of the evaporator section of the liquid ammonia injector is a a liquid ammonia injector outlet is connected through the bottom of the gas gathering unit imported tube evaporator upper middle two evaporator and evaporator, set the top of the air outlet and the upper part of the evaporator unit three evaporator tube side inlet connected to the outlet is connected with the process of ammonia gas buffer tank three tube evaporator; has the advantages of simple structure, convenient operation and reliable control, reduce energy consumption, greatly improves the liquid ammonia rate under the premise of reducing the advantages of incomplete gasification and gas with liquid ammonia phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
一种可回收能量的液氨蒸发装置及方法
本专利技术属于液氨能量回收及液氨分段蒸发
，具体涉及一种可回收能量的液氨蒸发装置及方法。
技术介绍
现代工业飞速发展，相应的能源问题也日益突出，各行各业在寻找发展新能源的同时也在研发节能减耗的项目。换热器是化工、石油等行业中重要的单元设备，有着广泛的应用，因此传热技术的强化，不仅能节约能源，而且能大大节约投资成本，对企业的持续发展具有重要意义。随着科学和生产技术的发展，各种换热器层出不穷，管壳式换热器因为制造简单、可靠程度高、造价较低等优点在各类行业中被普遍应用，但是现阶段液氨蒸发器常用的换热器为釜式，在换热效率、材料消耗方面不尽如意，因此如何在耗费相同的设备材料下提高传热效率、降低消耗成为管壳式液氨换热器优化的切入点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，而专利技术一种结构简单可靠、便于操作控制、降低能耗、在大大提高液氨气化率的前提下减少气化不完全及气氨带液现象的可回收能量的液氨蒸发装置及方法。本专利技术的目的是这样实现的：包括液氨进口管道和气氨缓冲罐，液氨进口管道依次通过第一压力变送器、液氨调节阀、液氨流量计、带高速变频发电机的液体透平和第二压力变送器与蒸发器底部的一段液氨喷射器相连，一段液氨喷射器的出口通过蒸发器中部二段蒸发器的管程与蒸发器中上部的集气装置底部进口相连，集气装置顶部出口与蒸发器上部的三段蒸发器管程进口相连，三段蒸发器管程出口与气氨缓冲罐相连；所述集气装置上设有第一温度变送器，三段蒸发器管程上设有第三压力变送器和第二温度变送器；二段蒸发器的壳程下部设有循环水上水管道，二段蒸发器的壳程上部设有循环水回水管道，三段蒸发器的壳程上部设有带蒸汽进口调压阀的低压蒸汽管道，三段蒸发器的壳程下部设有与管网相连的冷凝水管道。所述一段液氨喷射器为漏斗状结构。一种可回收能量的液氨蒸发装置的方法，该方法包括如下步骤：步骤一：来至液氨进口管道的液氨依次通过第一压力变送器、液氨调节阀和液氨流量计进入带高速变频发电机的液体透平中；所述液氨进口管道的液氨的温度为：5～9℃；压力为6.5～7MPa；步骤二：步骤一中进入带高速变频发电机的液体透平后的液氨通过第二压力变送器和蒸发器底部的一段液氨喷射器进入到二段蒸发器的管程中；所述液体透平通过轴带动高速变频电机转动发电，其回收效率为75～80％；经过液体透平后液氨的压力为0.6～0.7MPa；经过一段液氨喷射器后的压力为：0.4MPa；所述在一段液氨喷射器中质量为10％的液氨被气化；步骤三：步骤二中进入二段蒸发器管程中含有质量为10％气氨的液氨与二段蒸发器壳程中的循环水进行换热，换热后剩余的液氨被气化，气化后均进入集气装置内，第一温度变送器检测集气装置内的气氨温度为20～30℃；步骤四：步骤三中温度为20～30℃的气氨由集气装置进入三段蒸发器管程中与三段蒸发器壳程内的低压蒸汽进行换热，使氨过热以确保完全气化；完全气化的气氨三段蒸发器壳程的出口进入气氨缓冲罐中；所述低压蒸汽为0.5MPa的饱和蒸汽；所述第三压力变送器检测到气氨的压力为0.3～0.4MPa，第二温度变送器检测到气氨的温度为80～90℃。本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术在液氨气化为气氨的过程中，利用液体透平将压力能回收利用发电，具有节能增效的特点。以37t/h的工艺装置规格为例：8℃的液氨压力从6.6MPa降至0.6MPa，液体透平回收发电功率为75kw，年增效约36万元。(2)相比较传统卧式(釜式)液氨蒸发器，本专利技术采用三段递进式蒸发，气化率能达到97％以上。其循环水加热气化后再使用过热蒸汽进一步气化，减少气化不完全及气氨带液现象。(3)同时有别于卧式液氨蒸发器使用循环水换热易冻，特别开车时还需新增空气加热器防冻；或用蒸汽换热，易泄露，能耗高等缺点，本专利技术则是利用循环水、蒸汽(少量过热)分层换热方式，解决设备易冻、能耗高的缺陷。(4)本专利技术具有装置结构简单可靠，便于操作控制。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中一段液氨喷射器的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。如图1、2所示，本专利技术为一种可回收能量的液氨蒸发装置及方法，包括液氨进口管道15和气氨缓冲罐16，液氨进口管道15依次通过第一压力变送器1、液氨调节阀2、液氨流量计3、带高速变频发电机4的液体透平5和第二压力变送器6与蒸发器底部的一段液氨喷射器7相连，一段液氨喷射器7的出口通过蒸发器中部二段蒸发器8的管程与蒸发器中上部的集气装置10底部进口相连，集气装置10顶部出口与蒸发器上部的三段蒸发器11管程进口相连，三段蒸发器11管程出口与气氨缓冲罐16相连；所述集气装置10上设有第一温度变送器9，三段蒸发器11管程上设有第三压力变送器13和第二温度变送器14；二段蒸发器8的壳程下部设有循环水上水管道17，二段蒸发器8的壳程上部设有循环水回水管道18，三段蒸发器11的壳程上部设有带蒸汽进口调压阀12的低压蒸汽管道19，三段蒸发器11的壳程下部设有与管网相连的冷凝水管道20。所述一段液氨喷射器7为漏斗状结构。一种可回收能量的液氨蒸发装置的方法，该方法包括如下步骤：步骤一：来至液氨进口管道15的液氨依次通过第一压力变送器1、液氨调节阀2和液氨流量计3进入带高速变频发电机4的液体透平5中；所述液氨进口管道15的液氨的温度为：5～9℃；压力为6.5～7MPa；步骤二：步骤一中进入带高速变频发电机4的液体透平5后的液氨通过第二压力变送器6和蒸发器底部的一段液氨喷射器7进入到二段蒸发器8的管程中；所述液体透平5通过轴带动高速变频电机转动发电，其回收效率为75～80％；经过液体透平5后液氨的压力为0.6～0.7MPa；经过一段液氨喷射器7后的压力为：0.4MPa；所述在一段液氨喷射器7中质量为10％的液氨被气化；步骤三：步骤二中进入二段蒸发器8管程中含有质量为10％气氨的液氨与二段蒸发器8壳程中的循环水进行换热，换热后剩余的液氨被气化，气化后均进入集气装置10内，第一温度变送器9检测集气装置10内的气氨温度为20～30℃；步骤四：步骤三中温度为20～30℃的气氨由集气装置10进入三段蒸发器11管程中与三段蒸发器11壳程内的低压蒸汽进行换热，使氨过热以确保完全气化；完全气化的气氨三段蒸发器11壳程的出口进入气氨缓冲罐16中；所述低压蒸汽为0.5MPa的饱和蒸汽；所述第三压力变送器13检测到气氨的压力为0.3～0.4MPa，第二温度变送器14检测到气氨的温度为80～90℃。本专利技术中按照液氨流量为37t/h的工艺装置规格，8℃，通过液体透平5后液氨压力从6.6MPa降至0.6MPa，液体透平5通过轴带动高速变频电机转动发电以回收压力能，发电功率为75kw。按照8000小时/年生产，电单价0.6元(当地企业用电价格)计算，液体透平机发电的直接年效益为：8000小时×75kw×0.6元＝36万元。下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可回收能量的液氨蒸发装置，包括液氨进口管道(15)和气氨缓冲罐(16)，其特征在于：液氨进口管道(15)依次通过第一压力变送器(1)、液氨调节阀(2)、液氨流量计(3)、带高速变频发电机(4)的液体透平(5)和第二压力变送器(6)与蒸发器底部的一段液氨喷射器(7)相连，一段液氨喷射器(7)的出口通过蒸发器中部二段蒸发器(8)的管程与蒸发器中上部的集气装置(10)底部进口相连，集气装置(10)顶部出口与蒸发器上部的三段蒸发器(11)管程进口相连，三段蒸发器(11)管程出口与气氨缓冲罐(16)相连；所述集气装置(10)上设有第一温度变送器(9)，三段蒸发器(11)管程上设有第三压力变送器(13)和第二温度变送器(14)；二段蒸发器(8)的壳程下部设有循环水上水管道(17)，二段蒸发器(8)的壳程上部设有循环水回水管道(18)，三段蒸发器(11)的壳程上部设有带蒸汽进口调压阀(12)的低压蒸汽管道(19)，三段蒸发器(11)的壳程下部设有与管网相连的冷凝水管道(20)。

【技术特征摘要】
1.一种可回收能量的液氨蒸发装置，包括液氨进口管道(15)和气氨缓冲罐(16)，其特征在于：液氨进口管道(15)依次通过第一压力变送器(1)、液氨调节阀(2)、液氨流量计(3)、带高速变频发电机(4)的液体透平(5)和第二压力变送器(6)与蒸发器底部的一段液氨喷射器(7)相连，一段液氨喷射器(7)的出口通过蒸发器中部二段蒸发器(8)的管程与蒸发器中上部的集气装置(10)底部进口相连，集气装置(10)顶部出口与蒸发器上部的三段蒸发器(11)管程进口相连，三段蒸发器(11)管程出口与气氨缓冲罐(16)相连；所述集气装置(10)上设有第一温度变送器(9)，三段蒸发器(11)管程上设有第三压力变送器(13)和第二温度变送器(14)；二段蒸发器(8)的壳程下部设有循环水上水管道(17)，二段蒸发器(8)的壳程上部设有循环水回水管道(18)，三段蒸发器(11)的壳程上部设有带蒸汽进口调压阀(12)的低压蒸汽管道(19)，三段蒸发器(11)的壳程下部设有与管网相连的冷凝水管道(20)。2.根据权利要求1所述的一种可回收能量的液氨蒸发装置，其特征在于：所述一段液氨喷射器(7)为漏斗状结构。3.一种如权利要求1所述的可回收能量的液氨蒸发装置的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：来至液氨进口管道(15)的液氨依次通过第一压力变送器(1)、液氨调...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐严伟，杨安成，孟雪，冯圣君，张鹏，袁凤慧，王亚乐，孔凡杨，荆恒铸，樊安静，
申请(专利权)人：河南心连心化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41