一种污氮气换热节能系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种污氮气换热节能系统，包括：主换热器、预冷机组、分馏塔、冷凝蒸发器、过冷器、膨胀机、辅换热器、深冷空分纯化机组。通过设备优化，利用污氮气冷量进行多次换热，降低空气进塔温度及含水量，减少能耗，降低成本；同时提升空分设备换热效率，降低电耗，最终达到节能降耗的目的；提高气体资源实际利用率，缓解资源相对不足的问题。缓解资源相对不足的问题。缓解资源相对不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种污氮气换热节能系统


[0001]本技术属于空气分离
，尤其涉及一种污氮气换热节能系统。

技术介绍

[0002]针对不同用户需求提供高附加值的产品，来满足气体市场的各种需求，同时利用节能技术降低能耗，减少环境污染，是低温分离装置设备近年来技术研发的主要方向。目前在空分生产中可行的节能措施及操作主要有以下几种：
[0003]第一，及时更换滤筒。自洁式空气过滤器的阻力可反映出滤筒的过滤效果，若阻力高会造成空压机进口压力低，空压机的能耗增加，所以要根据自洁式空气过滤器的阻力与空压机进口压力及时更换滤筒。
[0004]第二，及时进行机械冲洗或药物清洗。空压机等温效率的高低直接影响压缩机的能耗，同时空压机排气温度高也影响空气出空冷塔的温度，该温度的升高一是加大分子筛的工作负荷，二是带入空分装置的热量增多，能耗增加，所以空压机运行要严密关注压缩机各级冷却器温度，如偏离设计值较大，要及时进行机械冲洗或药物清洗。
[0005]第三，保证下塔压力尽量低。目前精馏塔大多采用高效填料塔，降低下塔的操作压力前提是尽可能的降低上塔压力，所以对于上塔来说需尽量做到各种返流气体至压缩设备的阻力低，因此各返流气体管道布局要合理，尽量减少增加阻力的环节。
[0006]第四，输送环节保温。液体产品温度低，单位制取所需电能大，因此在输送环节要减少跑冷，例如要采用绝热效果好的真空管道、储槽，若采用常规储槽要合理控制密封气、储槽控制压力。
[0007]虽然上述方式可以解决一部分能耗问题，但效果一般，且操作步骤繁琐，流程复杂，部分方式过于依赖人工，会增加一部分人工成本。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供一种污氮气换热节能系统，以解决现有空气分离过程中能耗大的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0009]本技术采用如下技术方案：
[0010]在一些可选的实施例中，提供一种污氮气换热节能系统，包括：主换热器、预冷机组、分馏塔、冷凝蒸发器、过冷器、膨胀机以及辅换热器；
[0011]所述分馏塔的输出口与所述辅换热器的冷媒进口连接，所述辅换热器的冷媒出口与所述冷凝蒸发器连接，所述冷凝蒸发器的输出口与所述过冷器连接，所述过冷器的输出口与所述主换热器的冷媒进口连接，所述主换热器的热媒出口与所述膨胀机连接；
[0012]所述预冷机组包括：水冷塔、预冷水泵、冷冻机以及空冷塔；
[0013]所述主换热器的冷媒出口与所述水冷塔的进气口连接，所述预冷水泵与所述水冷
塔的出水口连接，所述冷冻机与所述预冷水泵连接，所述空冷塔的进水口与所述冷冻机连接，所述空冷塔的出水口与所述水冷塔的进水口连接。
[0014]进一步的，所述主换热器的热媒进口设置压缩空气接收装置；所述辅换热器的热媒进口设置氮气接收装置。
[0015]进一步的，所述预冷机组还包括：空气过滤器及第一空压机；所述空气过滤器与所述第一空压机连接，所述第一空压机与所述空冷塔的进气口连接。
[0016]进一步的，所述的一种污氮气换热节能系统，还包括：深冷空分纯化机组，所述深冷空分纯化机组与所述主换热器的冷媒出口连接，所述主换热器排出的污氮气一部分输送至所述深冷空分纯化机组，另一部分输送至所述预冷机组。
[0017]进一步的，所述深冷空分纯化机组包括：热交换器、板式换热器、再生管路、第二空压机、增压机以及电加热器；所述热交换器的冷媒进口设置污氮气接收装置，所述热交换器的冷媒出口与所述板式换热器的冷媒进口连接，所述热交换器的热媒进口与所述第二空压机的空气输出口连接；所述板式换热器的冷媒出口与所述电加热器的进气口连接，所述板式换热器的热媒进口与所述增压机的出气口连接；所述电加热器的出气口与所述再生管路连接
[0018]进一步的，所述深冷空分纯化机组，还包括：第一吸附筒及第二吸附筒，且所述第一吸附筒与所述第二吸附筒的再生进气口通过所述再生管路与所述电加热器连接。
[0019]进一步的，所述再生管路包括：输出管路、第一输入管路及第二输入管路；所述输出管路的一端与所述电加热器的出气口连接，另一端分别与所述第一输入管路及所述第二输入管路连接；所述第一输入管路与所述第一吸附筒的进气口连接，所述第二输入管路与所述第二吸附筒的进气口连接。
[0020]本技术所带来的有益效果：通过设备优化，利用污氮气冷量进行多次换热，降低空气进塔温度及含水量，减少能耗，降低成本；同时提升空分设备换热效率，降低电耗，最终达到节能降耗的目的；提高气体资源实际利用率，缓解资源相对不足的问题。
附图说明
[0021]图1是本技术一种污氮气换热节能系统的示意图；
[0022]图2是本技术深冷空分纯化机组的示意图。
具体实施方式
[0023]以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
[0024]随着制氧技术的不断发展，尤其是大型空分设备在上世纪九十年代后都采用了全低压分子筛净化流程，上塔采用了规整填料，空压机、膨胀机等旋转设备采用的大都是等温或等熵效率高的进口设备，与之前采用的切换板式、筛板塔流程及采用的国产压缩机、膨胀机的相比，现代大型空分设备的制氧单耗已经大幅降低，因而如何进一步降低大型空分设备的单耗在企业日常生产中显得举足轻重。为此，如图1
‑
2所示，在一些说明性的实施例中，
本技术提供一种污氮气换热节能系统，以解决企业所面临的节能降耗问题。
[0025]本技术的污氮气换热节能系统，包括：主换热器10、预冷机组、分馏塔11、冷凝蒸发器12、过冷器13、膨胀机14、辅换热器15以及深冷空分纯化机组。
[0026]分馏塔11的输出口与辅换热器15的冷媒进口连接，辅换热器15的冷媒出口与冷凝蒸发器12的进口连接，冷凝蒸发器12的输出口与过冷器13的进口连接，过冷器13的输出口与主换热器10的冷媒进口连接。
[0027]辅换热器15的热媒进口设置氮气接收装置。氮气接收装置用于接收来自其他设备的氮气，具体可以采用法兰配合管道的连接方式，将氮气输送管道通过法兰对接于辅换热器15的热媒进口，实现氮气的接收。
[0028]分馏塔11中产生的富氧液空在辅换热器15内和氮气换热气化，在冷凝蒸发器12中形成污氮气体，再进过冷器13，与氮气一起使液空和液氮过冷，以减少汽化率，增加上塔回流液，改善精馏工况。
[0029]主换热器10的热媒出口与膨胀机14连接，主换热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污氮气换热节能系统，其特征在于，包括：主换热器、预冷机组、分馏塔、冷凝蒸发器、过冷器、膨胀机以及辅换热器；所述分馏塔的输出口与所述辅换热器的冷媒进口连接，所述辅换热器的冷媒出口与所述冷凝蒸发器连接，所述冷凝蒸发器的输出口与所述过冷器连接，所述过冷器的输出口与所述主换热器的冷媒进口连接，所述主换热器的热媒出口与所述膨胀机连接；所述预冷机组包括：水冷塔、预冷水泵、冷冻机以及空冷塔；所述主换热器的冷媒出口与所述水冷塔的进气口连接，所述预冷水泵与所述水冷塔的出水口连接，所述冷冻机与所述预冷水泵连接，所述空冷塔的进水口与所述冷冻机连接，所述空冷塔的出水口与所述水冷塔的进水口连接。2.根据权利要求1所述的一种污氮气换热节能系统，其特征在于，所述主换热器的热媒进口设置压缩空气接收装置；所述辅换热器的热媒进口设置氮气接收装置。3.根据权利要求2所述的一种污氮气换热节能系统，其特征在于，所述预冷机组还包括：空气过滤器及第一空压机；所述空气过滤器与所述第一空压机连接，所述第一空压机与所述空冷塔的进气口连接。4.根据权利要求3所述的一种污氮气换热节能系统，其特征在于，还包括：深冷空分纯化机组，所述深冷空分纯化机组与所述主换热器的冷媒出口连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚细俊，王景平，王规，
申请(专利权)人：湖北浠水蓝天联合气体有限公司，
类型：新型
国别省市：