空气压缩机系统及氮气制备系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种空气压缩机系统及氮气制备系统，其中，空气压缩机系统，包括：压缩机组，包括冷却器，冷却器具有第一流道和第二流道，第一流道用于通入待冷却流体；进气管、出气管及风机，进气管与第二流道的进口连通，出气管与第二流道的出口连通，风机设置在进气管上，通过风机能够将冷却气体抽入至进气管中，并通过进气管进入至第二流道，冷却气体在第二流道中与第一流道中的待冷却流体进行换热以对待冷却流体进行冷却，换热后的冷却气体由出气管排出。上述空气压缩机系统能够起到节约水资源、提高冷却效果、降低冷却介质能量损耗、工艺流程简单、装置较少、不存在堵塞管道的问题、既能保证系统持续稳定运行又能节约成本等作用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
空气压缩机系统及氮气制备系统


[0001]本技术涉及焦化工程
，具体地，涉及一种空气压缩机系统及氮气制备系统。

技术介绍

[0002]目前，空气压缩机组在焦化工程
得到广泛应用，例如，通过空气压缩机组制取压缩空气，以该压缩空气作为原料进行氮气的制备，制备得到的氮气可用于作为厂区内锅炉等设备的保护气体等用途；或者，直接将通过空气压缩机组制取的压缩空气作为厂区内设备的吹扫用气体，等等。
[0003]上述空气压缩机组在工作过程中通常需要对其内部的气体、油液等进行冷却，而现有的空气压缩机组常见的冷却方式为水冷式冷却，即采用冷却水作为冷却介质以带走空气压缩机组工作中产生的热量。具体地，如图1所示，水冷式空气压缩机系统1的下游设置有制氮装置2，水冷式空气压缩机系统1制取的压缩空气作为原料通入制氮装置2进行氮气制备，制备得到的氮气供厂区使用。水冷式空气压缩机系统1包括空气压缩机组1
‑
1、循环管道1
‑
2、循环水泵1
‑
3和冷却塔1
‑
4。其中，循环管道1
‑
2与空气压缩机组1
‑
1中的冷却器进行连通，循环管道1
‑
2中存在冷却水，循环水泵1
‑
3设置在循环管道1
‑
2上，通过循环水泵1
‑
3使冷却水在循环管道1
‑
2中流动以形成循环。循环冷却水除流经空气压缩机组1
‑
1外，还可流经厂区内其它需要冷却的设备以对其进行冷却降温。由于对循环冷却水的水质要求较高，需要设置专门的水处理系统保证冷却水在循环过程中不会轻易结垢、堵塞管道，因此在焦化工程厂区内往往设置冷却塔1
‑
4，用于储存并处理冷却水供整个厂区(包括空气压缩机组1
‑
1)使用。
[0004]然而，随着环境问题日益受到关注，国家大力推广清洁生产技术，尤其是对水资源的利用极为重视，水冷式冷却技术逐步暴露出弊端。首先，水冷式冷却技术需要的循环冷却水水量较大，由此产生的废水、污水排放量也较大，因此不适宜在缺水地区使用，甚至在水量丰富的地区也不提倡采用；其次，水冷式冷却技术仅依靠显能换热(即换热过程冷却水不发生相变)，因此换热效率较低，冷却效果有限；再次，由于循环冷却水供整个厂区使用，循环管道1
‑
2的路径较长，从而会产生更大的能量损耗，致使所需循环水泵1
‑
3和冷却塔1
‑
4中轴流风机的功率较大；此外，即便是处理过的循环冷却水也难免结垢，堵塞管道，从而带来安全隐患，为了保证系统安全性，需要定期清理维护，费时费力。

技术实现思路

[0005]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种空气压缩机系统及氮气制备系统。
[0006]第一方面，本技术提供一种空气压缩机系统，包括：压缩机组，包括冷却器，冷却器具有第一流道和第二流道，第一流道用于通入待冷却流体；进气管、出气管及风机，进气管与第二流道的进口连通，出气管与第二流道的出口连通，风机设置在进气管上，通过风
机能够将冷却气体抽入至进气管中，并通过进气管进入至第二流道，冷却气体在第二流道中与第一流道中的待冷却流体进行换热以对待冷却流体进行冷却，换热后的冷却气体由出气管排出。
[0007]进一步地，进气管的进口与大气连通，冷却气体为大气中的空气，出气管的出口与大气连通。
[0008]进一步地，还包括制冷装置，制冷装置设置在进气管上，以用于将进气管中的空气冷却至预设温度。
[0009]进一步地，风机为轴流风机，轴流风机设置在进气管中，轴流风机的进出风方向与进气管的中心线平行。
[0010]进一步地，冷却器为管壳式冷却器，其中，第一流道为管程，第二流道为壳程。
[0011]进一步地，第一流道包括多个第一流道段和至少一个第二流道段，其中，多个第一流道段沿冷却器的周向或径向间隔布置，各第一流道段沿冷却器的轴向延伸设置，通过至少一个第二流道段将相邻的两个第一流道段首尾相连。
[0012]进一步地，至少一个第一流道段具有沿垂直于该第一流道段延伸方向的方向弯曲的弯曲部；和/或，至少一个第二流道段沿背离第一流道段的方向弯曲。
[0013]进一步地，压缩机组还包括多级压缩机，冷却器设置在相邻两级压缩机之间和多级压缩机整体的下游；和/或，压缩机组还包括压缩机和油液回路，油液回路用于对压缩机内进行喷油，冷却器设置在油液回路上。
[0014]第二方面，本技术还提供一种氮气制备系统，包括空气压缩机系统和制氮装置，由空气压缩机系统生成的压缩空气作为原料通入至制氮装置中进行氮气的制备，空气压缩机系统为上述的空气压缩机系统。
[0015]进一步地，还包括依次设置在空气压缩机系统与制氮装置之间的压缩空气储气罐、干燥净化装置和净化空气储气罐，以及设置在制氮装置下游的氮气储气罐。
[0016]本技术具有以下有益效果：
[0017]本技术提供的空气压缩机系统通过风机将冷却气体抽入至进气管中，并通过进气管进入至压缩机组的冷却器的第二流道，以在第二流道中与冷却器的第一流道中的待冷却流体进行换热，从而实现对待冷却流体冷却降温。相比于现有的水冷式空气压缩机系统，上述采用冷却气体作为冷却介质进行冷却的空气压缩机系统主要具备以下优点：
[0018]1)、无需大量冷却水，从而减少废水、污水排放量，达到节约水资源、环保的目的，特别适用于在水资源贫瘠地区推广使用，当然也可提倡在水量丰富的地区使用；
[0019]2)、冷却气体在冷却过程中存在潜能换热，即存在冷却气体中的小液滴(例如空气中的小水滴)遇热汽化以使其发生相变，与现有的冷却水仅存在显能换热相比，换热效率大幅提升，从而有利于提高冷却效果；
[0020]3)、由于冷却气体的进气管和出气管无需与冷却塔连接，空气压缩机系统可就近在站房内布置，从而大大降低了远距离输送冷却介质带来的能量损耗，进而降低风机的负荷；
[0021]4)、相比于现有的水冷式空气压缩机系统，上述空气压缩机系统的工艺流程简单、装置较少，并且冷却气体不存在堵塞管道的问题，既能保证系统持续稳定运行，又能节约成本。
附图说明
[0022]图1为现有技术中的采用水冷式空气压缩机系统的氮气制备系统的结构示意图；
[0023]图2为根据本技术的一个实施例的空气压缩机系统及采用该空气压缩机系统的氮气制备系统的结构示意图；
[0024]图3为图2的空气压缩机系统的压缩机组的结构示意图；
[0025]图4为图3的压缩机组的冷却器的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图来对本技术提供的空气压缩机系统及氮气制备系统进行详细描述。
[0027]需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气压缩机系统，其特征在于，包括：压缩机组，包括冷却器，所述冷却器具有第一流道和第二流道，所述第一流道用于通入待冷却流体；进气管、出气管及风机，所述进气管与所述第二流道的进口连通，所述出气管与所述第二流道的出口连通，所述风机设置在所述进气管上，通过所述风机能够将冷却气体抽入至所述进气管中，并通过所述进气管进入至所述第二流道，所述冷却气体在所述第二流道中与所述第一流道中的所述待冷却流体进行换热以对所述待冷却流体进行冷却，换热后的所述冷却气体由所述出气管排出。2.根据权利要求1所述的空气压缩机系统，其特征在于，所述进气管的进口与大气连通，所述冷却气体为大气中的空气，所述出气管的出口与大气连通。3.根据权利要求2所述的空气压缩机系统，其特征在于，还包括制冷装置，所述制冷装置设置在所述进气管上，以用于将所述进气管中的空气冷却至预设温度。4.根据权利要求1所述的空气压缩机系统，其特征在于，所述风机为轴流风机，所述轴流风机设置在所述进气管中，所述轴流风机的进出风方向与所述进气管的中心线平行。5.根据权利要求1所述的空气压缩机系统，其特征在于，所述冷却器为管壳式冷却器，其中，所述第一流道为管程，所述第二流道为壳程。6.根据权利要求5所述的空气压缩机系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晓辰，王雨，杨文宇，庄鑫，陈本成，李林，毛旸，
申请(专利权)人：鞍山华泰环能工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：