本发明专利技术提供一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统及其控制系统，涉及空分装置预冷系统技术领域。本发明专利技术通过利用空冷塔循环水回水余压与空分装置循环水回水的压差驱动水力驱动泵，代替空冷塔常规配套的电力驱动泵，达到节能减排目的。此外，其控制系统通过空冷塔底液位控制冷冻水泵的供电，空压机末段排出气体温度控制循环水增压泵的供电。通过冷冻水和循环水的总流量控制水力透平进口输水阀门的开度，使其满足在不同操作状态下的自动操作和调节需求。在该控制系统下，整个系统可以自动启动、运行和关闭。运行和关闭。运行和关闭。
【技术实现步骤摘要】
应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统及其控制系统
[0001]本专利技术涉及空分装置预冷系统
，具体涉及一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统及其控制系统。
技术介绍
[0002]空分装置预冷系统是将大型空气压缩机压缩产生的热空气进行冷却，便于后续吸附净化系统脱除空气中水、有机物、二氧化碳等生产有害物质的前置系统。
[0003]传统的预冷系统包含空冷塔和水冷塔，热空气在空冷塔中两段接触冷却，先用常温循环水与热空气接触冷却，然后用低温冷冻水(约8～10℃)冷却到12℃左右。其中，因为空冷塔带压操作(5～6atm)，通常的常温循环水压头不足以达到空冷塔常温循环水进口高度，故需要配置水泵将常温循环水加压到所需压头，克服空冷塔操作压力和常温循环水进口高度的阻碍。而同时，空冷塔排出的水回到循环水回水系统，其压头仅需克服管道阻力和循环水站回水进口和液体分布器的流阻，需求压头相对很小。
[0004]因而，在现有的空分预冷系统空冷塔，配置的循环水水泵消耗电能，而同时排出的循环水浪费了水压能，导致了很大的能量浪费。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统及其控制系统，解决了现有空分预冷系统能量浪费的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统，包括空冷塔和水冷塔；
[0010]所述空冷塔的下部与空压机末段气体出口相连接，顶部与下一工段的分子筛吸附器气体进口相连接，分子筛吸附器前设有第三阀门；所述顶部与分子筛吸附器的连接管路分设有支管，该支管经过第五阀门与污氮输送管道相连接，共同接入所述水冷塔的下部；
[0011]循环水进水管路一分为二，一路经过第二阀门与所述水冷塔的上部相连接，所述水冷塔的下部通过冷冻水泵与空冷塔的上部相连接，另一路依次通过第一阀门、常温循环水泵、水力透平驱动泵与空冷塔的中部相连接；其中，所述常温循环水泵设有用于回流的第六阀门；
[0012]所述空冷塔的底部依次经过第四阀门、水力透平与循环水回水管网相连接。
[0013]优选的，该系统包括四继电开关、两变频器、一晶闸管；
[0014]第一继电开关的动力电输入端接入三相电源，控制端接入第一温度仪的信号输出端，所述第一温度仪用于监测空压机末端气体出口的进气温度，输出端接入第一变频器，所述第一变频器变频输出至冷冻水泵的电机；
[0015]所述第一继电开关与第一变频器之间引出单相动力电，分别接入第一、二、五阀门
之执行机构的动力电端；
[0016]第二继电开关的动力电输入端接入三相电源，控制端接入晶闸管的阴极端点，所述晶闸管用于监测空冷塔内部的液位，输出端接入第二变频器，所述第二变频器变频输出至常温循环水泵的电机；
[0017]所述第二继电开关与第二变频器之间引出单相动力电，分别经过第三继电开关接入第三阀门之执行机构的动力电端、直接接入第四阀门之执行机构的动力电端、经过第四继电开关接入第六阀门之执行机构的动力电端。
[0018]优选的，所述晶闸管的阳极端点接入第一液位计的信号输出端，所述第一液位计用于监测空冷塔的停车液位信号；所述晶闸管的门极端点接入第二液位计的信号输出端，所述第二液位计用于监测空冷塔的启动液位信号，其中所述启动液位高于停车液位。
[0019]优选的，所述第一变频器的流量设定端和流量信号反馈端均接入第一流量计的信号输出端，所述第一流量计用于监测进入空冷塔的冷冻水流量；所述第一变频器的流量设定端还接入第三温度仪的信号输出端，所述第三温度仪用于监测空冷塔的出气温度；
[0020]所述第二变频器的流量信号反馈端均接入第二流量计的信号输出端，所述第二流量计用于监测进入空冷塔的常温循环水流量，流量设定端接入现场人工设定或远程DCS设定的信号。
[0021]优选的，所述第一、二流量计的信号输出端通过流量加法器接入第四阀门之执行机构的信号端，调节第四阀门的开度，可以使空冷塔内部的液位介于启动液位和停车液位信号之间。
[0022]优选的，所述第三继电开关的动力电输入端接入单相动力电，控制端接入所述第三温度仪的信号输出端，输出端接入第三阀门之执行机构的动力电端。
[0023]优选的，所述控制系统还包括一互感器；
[0024]所述第四继电开关的动力电输入端接入单相动力电，控制端接入一电信号，该电信号由所述第一阀门的单相动力电电路通过互感器引出，输出端接入第六阀门之执行机构的动力电端。
[0025]优选的，所述第二阀门的之执行机构的信号端接入第三液位计的信号输出端，所述第三液位计用于监测水冷塔内部的液位；
[0026]所述第五阀门之执行机构的信号端接入第二温度仪的信号输出端，所述第二温度仪用于监测水冷塔内部的水温。
[0027]优选的，当第一温度仪监测到进气温度高于50℃时，控制第一继电开关以打开第一、二、五阀门；
[0028]优选的，当第三温度仪监测到出气温度不低于12℃时，第一变频器的反馈值为正，加大进入空冷塔的冷冻水流量；低于12℃时，第一变频器的反馈值为负，减小进入空冷塔的冷冻水流量；
[0029]优选的，当第三温度仪监测到出气温度高于14℃时，控制第三继电开关以关闭第三阀门。
[0030](三)有益效果
[0031]本专利技术提供了一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统及其控制系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0032]本专利技术包括水力驱动泵、常温循环水泵、冷冻水泵、空冷塔、管道系统、阀门等设备，通过水力驱动泵代替常规空冷塔配套的电力驱动泵，利用空冷塔循环水回水余压与空分装置循环水回水的压差驱动水力驱动泵，达到节能减排目的。
[0033]控制系统通过空冷塔底液位控制冷冻水泵的供电，空压机末段排出气体温度控制循环水增压泵的供电。通过冷冻水和循环水的总流量控制水力透平进口输水阀门的开度，使其满足在不同操作状态下的自动操作和调节需求。通过空冷塔气体进口温度，在该控制系统下，整个系统可以自动启动、运行和关闭。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例提供的一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统的设备示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统的控制系统示意图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用水力透平驱动泵的空分装置预冷系统，其特征在于，包括空冷塔和水冷塔；所述空冷塔的下部与空压机末端气体出口相连接，顶部与下一工段的分子筛吸附器气体进口相连接，分子筛吸附器前设有第三阀门；所述顶部与分子筛吸附器的连接管路分设有支管，该支管经过第五阀门与污氮输送管道相连接，共同接入所述水冷塔的下部；循环水进水管路一分为二，一路经过第二阀门与所述水冷塔的上部相连接，所述水冷塔的下部通过冷冻水泵与空冷塔的上部相连接，另一路依次通过第一阀门、常温循环水泵、水力透平驱动泵与空冷塔的中部相连接；其中，所述常温循环水泵设有用于回流的第六阀门；所述空冷塔的底部依次经过第四阀门、水力透平与循环水回水管网相连接。2.一种用于权利要求1所述的空分装置预冷系统的控制系统，其特征在于，该系统包括四继电开关、两变频器、一晶闸管；第一继电开关的动力电输入端接入三相电源，控制端接入第一温度仪的信号输出端，所述第一温度仪用于监测空压机末端气体出口的进气温度，输出端接入第一变频器，所述第一变频器变频输出至冷冻水泵的电机；所述第一继电开关与第一变频器之间引出单相动力电，分别接入第一、二、五阀门之执行机构的动力电端；第二继电开关的动力电输入端接入三相电源，控制端接入晶闸管的阴极端点，所述晶闸管用于监测空冷塔内部的液位，输出端接入第二变频器，所述第二变频器变频输出至常温循环水泵的电机；所述第二继电开关与第二变频器之间引出单相动力电，分别经过第三继电开关接入第三阀门之执行机构的动力电端、直接接入第四阀门之执行机构的动力电端、经过第四继电开关接入第六阀门之执行机构的动力电端。3.一种如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述晶闸管的阳极端点接入第一液位计的信号输出端，所述第一液位计用于监测空冷塔的停车液位信号；所述晶闸管的门极端点接入第二液位计的信号输出端，所述第二液位计用于监测空冷塔的启动液位信号，其中所述启动液位高于停车液位。4.一种如权利要求3所述的控制系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘守强，胡长青，沈光海，蒋京利，
申请(专利权)人：中盐安徽红四方股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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