冷却压缩气体的方法和机组技术

压缩装置（１）的冷却水被空气致冷装置（１８）冷却。温度比经过这种致冷装置处理过的水的温度低的补充水首先通过安装在该压缩装置的排放管道上的热交换器（８），然后供给该致冷装置（１８）。 在空气蒸馏设备中使用。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压缩气体的方法，其类型是为气体压缩装置的冷却水而向空气致冷装置中提供补充水。该方法特别适用于属于空气蒸馏设备的组成部分的各种压缩装置。在空气蒸馏设备中，空气被多阶段压缩机压缩到绝对压力6巴。每一中间阶段包括中间热交换器，所说的“中间冷却器”，而最后阶段包括称作“末级冷却器”的热交换器。这些交换器一般需提供来自空气冷却装置的水，该装置处理从交换器返回的水。由于在致冷装置中一部分水的蒸发和进行清洗管道的需要，这种装置还要提供来自地下水源的补充水流。由冷却装置处理的水处于随季节变化的温度，随空气温度的变化而变化。至少在温暖的季节，它一般不会使空气温度从最终压缩机阶段的+35℃以下降低到+30℃。为了通过减少所需吸收剂的量使吸收提纯的装置发挥更佳作用，在末级冷却器和吸收装置之间安置一致冷装置组或者另一辅助冷却装置，以便将压缩空气的温度一般降至+15℃以下。空气蒸馏系统一般包括其它压缩装置，也可由来自所提到的管路的水冷却在普通压缩机的下游安装的空气增压器，一般被联接到空气膨胀涡轮，和/或氮循环压缩机。这些压缩装置一般向低温冷却交换器供气，而将它们接受的气体以更快方式进行预冷却，例如可以提高液体的产量，这是非常令人感兴趣的。但是，在这些压缩装置中，如在普通的空气压缩机中，降低压缩气体的温度，至少在温暖季节低于约25℃，需要使用致冷装置组成使用辅助装置，其成本和维护费用是不可忽视的。本专利技术为其目的能够在不依靠致冷装置组或其它辅助装置情况下降低压缩气体的温度，而这是一种特别经济的途径。为此，本专利技术为其目的提供了压缩气体的方法，其类型在上文已指出，其特征在于至少当补充水的温度比通过致冷装置处理的水的低时，该补充水与由最后阶段的压缩装置输出的气体进行热交换，然后，将该补充水送至致冷装置中。这一方法能够包括一种或几种以下特征-由最后阶段的压缩装置输出的气体能够首先与由致冷装置处理过的水进行热交换，然后与补充水进行热交换;-由最后阶段的压缩装置输出的气体能够直接与补充水进行热交换;-该压缩装置是空气蒸馏设备的普通空气压缩机，通过与补充水热交换而冷却的空气被直接送至通过吸收纯化空气的装置或送至该设备的普通热交换管道中;-该压缩装置是空气蒸馏设备的空气增压器，通过与补充水热交换而冷却的空气被送入该设备的普通热交换管道的热端;-该压缩装置是空气蒸馏设备的氮循环压缩机，通过与补充水热交换而冷却的氮气被送至该设备用来液化氮气的热交换器的热端;-该热交换使用了补充水流，它比致冷装置的需要更重要，该补充水是通过从该装置中除去水和/或补充水在该装置的上游进行蒸发而实现补偿平衡。本专利技术为其目的还提供了用来实施这种方法的压缩气体的机组。这种机组，其类型是包括带有一种装有用返回的水致冷空气的装置的水冷却回路的压缩装置和包括致冷装置的补充水供给管道，其特征在于补充水的供给管道在到达致冷装置之前要通过安装在最后阶段的压缩装置的输出管道上的热交换器。在该压缩机组的一个实施方案中，补充水的供给管道包括热交换器的输入输出端(联接处)的选择性旁通管，并提供了选择性地向该交换器供给由致冷装置处理过的水的装置。下面将结合附图描述本专利技术实施方案的例子，其中附图说明图1示出了根据本专利技术的空气压缩机组，和图2是改进了的机组的类似图。图1中所示的是空气蒸馏设备的普通空气压缩机，它可以是更加熟悉的类型，例如是双蒸馏塔类型的。压缩机1包括2-4阶段并带有四个间接逆流式热交换器。第一个中间冷却器5，第二个中间冷却器6，“末级”冷却器7和预冷却热交换器8。带有压缩机1的水冷却回路包括冷却水的供给管道9，装有循环泵10，从泵引出三个分别通向交换器5-7的冷端的支管11-13;水的返回管道14，来自交换器5-7的热端的三根管道15-17分别通向管道14;冷却塔18，在其上部装有管道14和在其下端装有管道9。塔18在其底部有空气入口19和在其顶部有经过加热和润湿的空气的出口20。在其底部还有装有阀门22的排除管道21，并且它装有引起冷却空气上升循环的元件23。上述管路再加上补充水的供给管道24才算完整，该管道24经由一台泵或一座水塔(未画出)接地下水源。该管道首先通过交换器8，从其冷端到其热端，然后连接到塔18。它还有装有阀门26的旁通管25，连接到交换器8的输出端(联接处)。管道9，在其支管13之后，被装有阀门28的管段27延长并通向靠近交换器8冷端的管道24上的点29。在管道24上、在旁通管25和点29之间装有另一个阀门30。在温暖的季节，例如处在25～30℃的空气就不能由塔18将水冷至约25～35℃以下，根据空气的水含量来说。因此，离开交换器7的压缩空气的温度在30～40℃。另一方面，从地下水源抽出的补充水则全年处在相对稳定的温度，例如在5～15℃之间。在首先通过交换器8进行循环后，将压缩空气的温度降至10～20℃，这有利于水和二氧化碳的吸收除去，并且以单个热交换器8的价钱而避免了在交换器7的下游使用致冷装置组或其它预冷却装置。因而，离开交换器8的空气被直接送往装置31，通过吸收来提纯。补充水在15～25℃下离开交换器8，然后提供给塔18，以补偿塔中水的蒸发以及在21处排出的液流所造成的水损失。还应该注意到，对于直接向塔18供水的普通装置来说，补充水的温度上升对该塔的性能有较轻微的影响，因为它的流速仅仅占冷却了的水的总流速的百分之几。在寒冷季节，空气的温度足够的低，在塔18中经过处理的水将可以被冷却至15℃以下，更准确地说，降到至少与补充水一样低的温度。在这种情况下，阀门30关闭，阀门26和28开通。然后补充水直接供给塔18，而它是来自塔18的循环水并供给交换器8。作为一种改进，管道段27甚至可以省掉，因为在这种情况下，交换器7与交换器8在同样的条件下运转。图2的改进与图1的改进的区别仅仅在于将交换器7和8合并为单个交换器7A，由管道24供料。因此，在温暖的季节，在4中压缩的空气由补充水在其被送至塔18之前直接冷却。与前面一样，离开交换器7A的空气然后被直接送至装置31，吸收纯化。当然，在寒冷的季节，按照以上解释的，旁通管25能够将补充水直接送至塔18中并通过在管道9中循环的水冷却交换器7A。应该明白，图2的改进需要较大流速的补充水来冷却交换器7A。如果该流速超过了塔18的要求，那么，或者增大在21处的排泄流速，或者还可能从处在塔18的上游的设备(如在32处虚线上所示)排出或者则要抽出过量那部分的补充水。这也适用于图1的实施方案。根据上述一个或其它实施方案，在空气冷却塔中由补充水冷却压缩气体还可适用于空气蒸馏设备的其它压缩装置。因此，对于空气增压器或氮致冷循环压缩机来说，这种冷却技术以经济的方式在压缩气体紧接着要进入低温热交换管路之前将其温度充分降低了。这能够(例如)提高液体的产量。此外，在每一种情况下，将可以调节在紧接着的热交换管路中压缩的气体的导入温度。这特别适用于这种情况在图1中，作为对交换器8的补充或作为代替这一交换器安装的另一预冷却装置，提供了由补充水冷却的热交换器，它安装在纯化装置31的出口和蒸馏设备的普通热交换管路的热端之间。塔18能够特意与要被冷却的压缩机配套使用，或者它还可以同时用来冷却处在这一位置的其它装置的冷却水，例如在由本文档来自技高网...

【技术保护点】
压缩气体的方法，其类型是为压缩气体的装置（１）的冷却水向空气致冷装置（１８）提供补充水，其特征在于，至少当补充水的温度比由致冷装置（１８）处理过的水的温度低时，补充水与来自最后阶段（４）的压缩装置（１）的气体进行热交换（在８；７Ａ中），然后，将补充水送至致冷装置（１８）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A顾拉德，B萨尼尔，
申请(专利权)人：液体空气乔治洛德方法利用和研究的具有监督和管理委员会的有限公，
类型：发明
国别省市：FR[法国]