本发明专利技术提供了一种空分设备的能量回收装置及空分设备，其中，空分设备的能量回收装置，包括：多个高压氮气管线；多个低压氮气管线，均与高压氮气管线间隔设置；多个第一连接管线，每个第一连接管线上均设置有节流阀；多个第二连接管线；多个膨胀机，一一对应地设置在多个第二连接管线上；冷凝器，设置在多个第二连接管线上，每个膨胀机位于冷凝器和高压氮气管线之间；蒸发器，通过连通管路与冷凝器连通；进水管和第一出水管，间隔地连通在蒸发器上；空冷塔，设置在第一出水管的出口处。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的通过减压阀将高压管路中的高压介质减压至低压管路中的低压介质导致能量损失较大的问题。压介质导致能量损失较大的问题。压介质导致能量损失较大的问题。
【技术实现步骤摘要】
空分设备的能量回收装置及空分设备
[0001]本专利技术涉及煤制油化工领域，具体而言，涉及一种空分设备的能量回收装置及空分设备。
技术介绍
[0002]在国家双碳目标的指引下，各行各业出台了形形色色的措施以达到预期的低能耗与低碳排指标。事实上，在煤制油化工领域尚有巨大的节能潜力，对其深入挖掘并从根本上系统地解决，可产生显著的节能减排效益。
[0003]在相关技术中的煤制油化工的空分设备中，空分设备包括高压管路和低压管路，其中高压管路内的压力为7Mpa，低压管路内的压力为1Mpa。空分设备还包括设置在高压管路和低压管路之间的连接管路及设置在连接管路上的减压阀。空分设备还包括空冷塔、循环水管路及制冷机组。制冷机组连通在循环水管路和空冷塔之间。
[0004]上述的空分设备在工作过程中存在以下问题：
[0005]1、通过减压阀将高压管路中的高压介质减压至低压管路中的低压介质，一方面能量损失较大，另一方面节流后产生冷量，导致介质及连接管路的温度降低，存在安全方面的风险。
[0006]2、通过制冷机组制冷，需要消耗大量的电能及循环水，成本较高。
技术实现思路
[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种空分设备的能量回收装置及空分设备，以解决相关技术中的通过减压阀将高压管路中的高压介质减压至低压管路中的低压介质导致能量损失较大的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种空分设备的能量回收装置，包括：多个高压氮气管线；多个低压氮气管线，均与高压氮气管线间隔设置；多个第一连接管线，多个高压氮气管线与多个低压氮气管线通过多个第一连接管线一一对应地连通，每个第一连接管线上均设置有节流阀；多个第二连接管线，多个高压氮气管线与多个低压氮气管线通过多个第二连接管线一一对应地连通；多个膨胀机，一一对应地设置在多个第二连接管线上；冷凝器，设置在多个第二连接管线上，每个膨胀机位于冷凝器和高压氮气管线之间；蒸发器，通过连通管路与冷凝器连通；进水管和第一出水管，间隔地连通在蒸发器上；空冷塔，设置在第一出水管的出口处。
[0009]进一步地，每个膨胀机均包括外壳及可转动地设置在外壳内的叶轮，空分设备的能量回收装置还包括第一发电机，第一发电机的电机轴与每个膨胀机的叶轮连接。
[0010]进一步地，每个膨胀机均包括外壳及可转动地设置在外壳内的叶轮，空分设备的能量回收装置还包括多个第二发电机，每个第二发电机的电机轴与对应的一个膨胀机的叶轮连接。
[0011]进一步地，每个第二连接管线上均设置有第一通断阀，第一通断阀位于膨胀机和
高压氮气管线之间。
[0012]进一步地，每个第二连接管线上还均设置有第二通断阀，第二通断阀位于冷凝器和低压氮气管线之间。
[0013]进一步地，连通管路上设置有第一泵体。
[0014]进一步地，空分设备的能量回收装置还包括与第一出水管连通的第二出水管，第二出水管与第一出水管的连通处位于蒸发器和空冷塔之间。
[0015]进一步地，第二出水管为多个，多个第二出水管的一端均连通于第一出水管上。
[0016]进一步地，第一出水管上设置有第二泵体。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种空分设备，包括能量回收装置，能量回收装置为上述的空分设备的能量回收装置。
[0018]应用本专利技术的技术方案，空分设备的能量回收装置包括：多个高压氮气管线、多个低压氮气管线、多个第一连接管线、多个第二连接管线、多个膨胀机、冷凝器、蒸发器、进水管、第一出水管及空冷塔。多个低压氮气管线均与高压氮气管线间隔设置。多个高压氮气管线与多个低压氮气管线通过多个第一连接管线一一对应地连通，每个第一连接管线上均设置有节流阀。高压氮气管线内流入高压氮气，能够通入至第一连接管线内。节流阀能够降低第一连接管线内的高压氮气的压力，使得多个高压氮气管线内的高压氮气通过各自的节流阀后减压至对应的低压氮气管线内，以使低压氮气管线内能够流入足够的低压氮气。多个高压氮气管线与多个低压氮气管线通过多个第二连接管线一一对应地连通。多个膨胀机一一对应地设置在多个第二连接管线上。冷凝器设置在多个第二连接管线上，每个膨胀机位于冷凝器和高压氮气管线之间。高压氮气管线内的高压氮气能够通入至第二连接管线内。该膨胀机能够代替相关技术中的减压阀完成第二连接管线内的高压氮气减压至低压氮气，并流入至对应的低压氮气管线内，补偿低压氮气管线内的低压氮气量不足的情况，实现了从减压阀的等焓减压到膨胀机的等熵膨胀的转变，提升了制冷效率。蒸发器通过连通管路与冷凝器连通。进水管和第一出水管间隔地连通在蒸发器上。空冷塔设置在第一出水管的出口处。进水管内通入循环水，多个膨胀机完成多个第二连接管线内的高压氮气减压至低压氮气，多个膨胀机工作后产生冷量，冷凝器中的换热媒介能够将膨胀机下游的低压氮气复热至常温(如20℃)，冷凝器内的换热媒介被冷却后，冷却后的换热媒介流入至蒸发器。在冷却后的换热媒介与蒸发器内流入的循环水进行热量交换，复热后的换热媒介再次流动至冷凝器，循环使用。并且蒸发器被冷却的循环水经过第一出水管进入至空冷塔中，对空冷塔的空气进行降温。上述的冷凝器能够回收膨胀后多个第二连接管线内的低压氮气的冷量，消除了因第二连接管线温度降低而导致的安全隐患。并且经过蒸发器被冷却的循环水取代相关技术中的制冷机组的对循环水的冷却，进而降低制冷机组的功耗，对空冷塔的空气降温，达到能量有效回收并利用的效果。这样，本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的通过减压阀将高压管路中的高压介质减压至低压管路中的低压介质导致能量损失较大的问题。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了根据本专利技术的空分设备的能量回收装置的实施例一的管路连接示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术的空分设备的能量回收装置的实施例二的管路连接示意图。
[0022]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0023]11、高压氮气管线；12、低压氮气管线；13、第一连接管线；14、第二连接管线；15、进水管；16、第一出水管；17、第二出水管；18、连通管路；
[0024]21、节流阀；22、第一通断阀；23、第二通断阀；24、第一泵体；25、第二泵体；
[0025]31、膨胀机；32、冷凝器；33、蒸发器；34、空冷塔；35、第一发电机；36、第二发电机。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空分设备的能量回收装置，其特征在于，包括：多个高压氮气管线(11)；多个低压氮气管线(12)，均与所述高压氮气管线(11)间隔设置；多个第一连接管线(13)，多个所述高压氮气管线(11)与多个所述低压氮气管线(12)通过多个所述第一连接管线(13)一一对应地连通，每个所述第一连接管线(13)上均设置有节流阀(21)；多个第二连接管线(14)，多个所述高压氮气管线(11)与多个所述低压氮气管线(12)通过多个所述第二连接管线(14)一一对应地连通；多个膨胀机(31)，一一对应地设置在多个所述第二连接管线(14)上；冷凝器(32)，设置在多个所述第二连接管线(14)上，每个所述膨胀机(31)位于所述冷凝器(32)和所述高压氮气管线(11)之间；蒸发器(33)，通过连通管路(18)与所述冷凝器(32)连通；进水管(15)和第一出水管(16)，间隔地连通在所述蒸发器(33)上；空冷塔(34)，设置在所述第一出水管(16)的出口处。2.根据权利要求1所述的空分设备的能量回收装置，其特征在于，每个所述膨胀机(31)均包括外壳及可转动地设置在所述外壳内的叶轮，所述空分设备的能量回收装置还包括第一发电机(35)，所述第一发电机(35)的电机轴与每个所述膨胀机(31)的叶轮连接。3.根据权利要求1所述的空分设备的能量回收装置，其特征在于，每个所述膨胀机(31)均包括外壳及可转动地设置在所述外壳内的叶轮，所述空分设备的能量回收装置还包括多个第二发电机(36)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李登桐，姜永，孙少华，王文龙，岳峰，田兴兵，王银彪，李云，孙金菊，孙万有，王婷，高宝刚，宋晓丽，米鑫，马晓东，梁新文，刘伟，朱国强，金政伟，方林勇，姜涛，霍源，甄帅，王普玉，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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