一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置制造方法及图纸

一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，属于变压吸附制氧技术领域。包括离心鼓风机(1)、原料空气管道(2)、换热器(3)、吸附塔入口管道(4)、分离系统(5)、循环冷水总管(6)、换热器冷水入口阀(7)、换热器入口管道(8)、换热器出口管道(9)、换热器热水出口阀(10)、循环热水总管(11)、换热器热水入口管道(12)、换热器热水入口阀(13)、换热器冷水出口管道(14)、换热器冷水出口阀(15)等组件。换热器(3)兼具冷却器与加热器的使用功能。优点在于，能够确保原料空气温度进入分离系统前处于最佳控制范围，同时有效避免能级浪费，节约能源；还能使工艺系统连续、稳定，提高分离效率和吸附速率，保障下游产品的质量与全厂生产效益。障下游产品的质量与全厂生产效益。障下游产品的质量与全厂生产效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置


[0001]本技术属于变压吸附制氧
，特别涉及一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，适用于冬季寒冷地区变压吸附制氧站区的换热系统。

技术介绍

[0002]氧气作为现代工业生产必备的重要原料，广泛应用于石油、化工、冶金、机械、电子等行业。目前，国内外工业企业较多采用深冷法制取高纯氧气。随着变压吸附制氧技术的发展，其单位运行成本低、开停机时间短、维护保养简单、负荷调节方便的突出特点，使得在氧气纯度要求较低环境的市场占有率逐年上升；例如，在高炉提升富氧率需求的条件下，虽然对氧气纯度要求不高，但对氧气流量的稳定性有较高要求。因此，变压吸附制氧厂的稳定运行，关系着企业产品质量与经济效益。
[0003]在变压吸附制氧技术的工业应用中，空气分离装置区吸附塔入口温度极其重要，其会影响吸附剂的吸附速率与分离效率，进而影响下游产品质量及经济效益。吸附塔入口温度正常维持在35
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40℃为宜。目前，在北方寒冷地区，原料空气经空气过滤器过滤、鼓风机输送后的温度在25
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80℃。变压吸附制氧站区都会分别设置冷却器和加热器，温度较高时采用冷却器降温，温度较低时采用加热器复热，从而保证后续工艺的最佳温度。此方案对系统整体能耗影响较大，易造成能级浪费，且投资相对较高。为保证变压吸附制氧系统的连续稳定运行以及进一步降低能耗和成本，应用兼具冷却器与加热器使用功能的换热器与原料空气进行传热，使其维持在系统要求的最佳温度。在温度较高时，采用低温冷却进水进行冷却；在温度较低时，采用高温回水进行复热；从而保证后续工艺系统的稳定性和适用性，提高产品质量和经济效益。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，原料空气温度较高时，采用低温冷却进水进行冷却；原料空气温度较低时，采用高温回水进行复热；从而保证吸附塔入口温度维持在35
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40℃。既可以避免能级浪费、降低能耗，还能使变压吸附制氧工艺系统连续、稳定，提高分离效率和吸附速率；进而保障下游产品的质量与全厂的生产效益。
[0005]本技术主要包括离心鼓风机1、原料空气管道2、换热器3、吸附塔入口管道4、分离系统5、循环冷水总管6、换热器冷水入口阀7、换热器入口管道8、换热器出口管道9、换热器热水出口阀10、循环热水总管11、换热器热水入口管道12、换热器热水入口阀13、换热器冷水出口管道14、换热器冷水出口阀15等组件。
[0006]离心鼓风机1、换热器3、分离系统5分别与原料空气管道2、吸附塔入口管道4采用法兰连接。循环冷水总管6与换热器入口管道8采用焊接连接，换热器冷水入口阀7、换热器3分别与换热器入口管道8采用法兰连接；换热器3、换热器热水出口阀10分别与换热器出口管道9采用法兰连接，换热器出口管道9与循环热水总管11采用焊接连接。循环热水总管11、
换热器热水入口阀13、换热器入口管道8与换热器热水入口管道12采用法兰连接；循环冷水总管6、换热器冷水出口阀15、换热器出口管道9与换热器冷水出口管道14采用法兰连接。
[0007]本技术提供一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，离心鼓风机1将原料空气压缩、输送至换热器3调节介质温度，然后送至分离系统5以实现氧氮分离，制取氧气。
[0008]本技术提供一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，输送的原料空气经换热器3换热后，温度维持在吸附分离的最佳温度范围。所述换热器3采用逆流换热模式，夏季原料空气压缩温度较高时，换热器冷水入口阀7、换热器热水出口阀10调至常开状态；换热器热水入口阀13、换热器冷水出口阀15调至关闭状态。冬季原料空气压缩温度较低时，换热器冷水入口阀7、换热器热水出口阀10调至关闭状态；换热器热水入口阀13、换热器冷水出口阀15调至常开状态。
[0009]本技术提供一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，低温循环水依次经循环冷水总管6、换热器冷水入口阀7、换热器入口管道8进入换热器3与原料空气进行换热，升温的循环水依次经换热器出口管道9、换热器热水出口阀10送至循环热水总管11，以降低原料空气温度。高温循环水依次经换热器热水入口管道12、换热器热水入口阀13、换热器入口管道8进入换热器3与原料空气进行换热，降温的循环水经换热器出口管道9、换热器冷水出口管道14、换热器冷水出口阀15送至循环冷水总管6，从而将原料空气升温，使其处于后续分离系统的最佳温度范围。
[0010]本技术优点在于：能够确保原料空气温度进入分离系统前处于最佳控制范围，同时有效避免能级浪费，节约能源；还能使工艺系统连续、稳定，提高分离效率和吸附速率，保障下游产品的质量与全厂生产效益。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构示意图。其中：离心鼓风机1、原料空气管道2、换热器3、吸附塔入口管道4、分离系统5、循环冷水总管6、换热器冷水入口阀7、换热器入口管道8、换热器出口管道9、换热器热水出口阀10、循环热水总管11、换热器热水入口管道12、换热器热水入口阀13、换热器冷水出口管道14、换热器冷水出口阀15。
具体实施方式
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明；应当强调的是，下述说明不是为了限制本技术的范围及其应用。
[0013]本技术提供的一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，应用在唐山地区某大型钢铁集团公司62500Nm3/h(80％纯度)变压吸附制氧机组工艺系统中，空气分离装置区前端设置了原料空气换热装置，降低了能耗，保障了工艺系统的连续、稳定生产，提高了高炉富氧率。
[0014]根据图1所示，本技术主要包括离心鼓风机1，原料空气管道2，换热器3，吸附塔入口管道4，分离系统5，循环冷水总管6，换热器冷水入口阀7，换热器入口管道8，换热器出口管道9，换热器热水出口阀10，循环热水总管11，换热器热水入口管道12，换热器热水入口阀13，换热器冷水出口管道14，换热器冷水出口阀15等组件。所述离心鼓风机1、原料空气
管道2、换热器3、吸附塔入口管道4与分离系统5等组件构成空气分离工艺系统；所述换热器3、循环冷水总管6、换热器冷水入口阀7、换热器入口管道8、换热器出口管道9、换热器热水出口阀10、循环热水总管11、换热器热水入口管道12、换热器热水入口阀13、换热器冷水出口管道14与换热器冷水出口阀15等组件构成空气换热系统。
[0015]本技术提供一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，在空气分离工艺系统中，经过滤除杂质后的原料空气，由离心鼓风机1借助原料空气管道2输送至换热器3进行换热；换热后的原料空气借助吸附塔入口管道4输送至分离系统5进行氧氮分离。所述离心鼓风机1，每升压1kPa，温度提升约1℃；装置设计风机升压10
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50kPa，平均温升约35℃。所述换热器3采用逆流强制换热模式，后端设有温度变送器，以维持空气温度在35
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变压吸附制氧的原料空气换热装置，其特征在于，包括离心鼓风机(1)、原料空气管道(2)、换热器(3)、吸附塔入口管道(4)、分离系统(5)、循环冷水总管(6)、换热器冷水入口阀(7)、换热器入口管道(8)、换热器出口管道(9)、换热器热水出口阀(10)、循环热水总管(11)、换热器热水入口管道(12)、换热器热水入口阀(13)、换热器冷水出口管道(14)、换热器冷水出口阀(15)；离心鼓风机(1)、换热器(3)、分离系统(5)分别与原料空气管道(2)、吸附塔入口管道(4)采用法兰连接；循环冷水总管(6)与换热器入口管道(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽萌，何为，李鹏，卢新发，王朔，韩晓萌，王一平，
申请(专利权)人：北京首钢国际工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：