[发明专利]冷却设备和方法

说明书

技术领域

当偏远的地区具有可用的自然资源时，常常需要在不具备常规的基础建设和公共设施的情况下建立工业工厂以利用该自然资源。尤其是，当该地区位于荒凉区并靠近海时，有利地，现场将海水用于冷却目的并将软水的消耗减到最小。

本发明允许将不纯净的水源用于工业工厂内的冷却目的。

背景技术

工业工厂常常具有一空气分离设备。这种工厂通常通过与来自空气分离装置的废气直接接触来降低用于冷却的水的温度，然后通过与被降温的水直接接触来冷却压缩空气流。该后面的、被降温的水与压缩空气流之间的直接热交换所需的水质要求是不纯净的水例如海水所不能满足的。

解决该问题的方法是利用空气分离工厂的废气通过不纯净的水与废气之间的直接接触来降低不纯净的水(例如海水)的温度，然后在被降温的不纯净的水和软水的闭合回路之间进行热交换。制得的被降温的软水随后可以通过直接接触来冷却空气流。

发明内容

本发明的目的是提供一冷却设备，该冷却设备包括：一冷却装置，该冷却装置用于通过与具有第一纯度的水进行热交换来冷却压缩气体，以形成被冷却的压缩气体，由此形成被冷却的压缩气体流以及升温的具有第一纯度的水流；一第一热交换器，该第一热交换器用于通过与具有第一纯度的水流间接进行热交换来加热具有低于第一纯度的第二纯度的水流；以及一用于将被冷却的具有第一纯度的水送到冷却装置的管路。

具有第一纯度的水中给定杂质(诸如盐)的摩尔百分数小于具有第二纯度的水。特别是，具有第一纯度的水可以是软水，具有第二纯度的水可以是不纯净的水，如海水。

本发明的另一目的是提供一种冷却方法，该冷却方法包括：通过与具有第一纯度的水进行热交换来冷却压缩气体以形成被冷却的压缩气体；通过在第一热交换器中与具有第一纯度的水流间接进行热交换来加热具有低于第一纯度的第二纯度的水流，并形成被冷却的具有第一纯度的水；将被冷却的具有第一纯度的水的至少一部分送到冷却装置。

附图说明

为了进一步理解本发明的本质和目的，结合附图参考以下详细说明。在附图中，相似的部件具有相同或相似的参考标记，其中：

图1示出根据本发明的一体式冷却设备的示例。

具体实施方式

本发明提供一冷却设备，该冷却设备包括：一冷却装置，该冷却装置用于通过与具有第一纯度的水进行热交换来冷却压缩气体以形成被冷却的压缩气体，由此形成被冷却的压缩气体流以及升温的具有第一纯度的水流；一第一热交换器，该第一热交换器用于通过与具有第一纯度的水流间接进行热交换来加热具有低于第一纯度的第二纯度的水流；以及一用于将被冷却的具有第一纯度的水送到冷却装置的管路。

具有第一纯度的水中给定杂质(例如盐)的摩尔百分数小于具有第二纯度的水。尤其是，具有第一纯度的水可以是软水，具有第二纯度的水可以是不纯净的水，诸如海水。

该设备可包括：一第二热交换器，该第二热交换器是直接接触式热交换器；一用于将具有第二纯度的水流送到第二热交换器的管路；一用于将来自低温蒸馏装置的至少一股流的至少一部分送到第二热交换器以冷却具有第二纯度的水流的管路；以及一用于将被冷却的具有第二纯度的水流送到第一热交换器的管路。

所述冷却装置可以是间接接触式或直接接触式热交换器。

来自低温蒸馏装置的流优选选自富氮气体、富氩气体和富氧气体。

如果所述压缩气体是空气，则所述设备包括用于将压缩气体作为原料送到低温蒸馏装置的管路。

所述压缩气体可以是低温蒸馏装置的产物。

此外，本发明提供一种冷却方法，该方法包括通过与具有第一纯度的水进行热交换来冷却压缩气体以形成被冷却的压缩气体；通过在第一热交换器中与具有第一纯度的水流间接进行热交换来加热具有低于第一纯度的第二纯度的水流，并形成被冷却的具有第一纯度的水；以及将被冷却的具有第一纯度的水的至少一部分送到冷却装置。

该方法可包括：将具有第二纯度的水流送到第二热交换器；将来自低温蒸馏装置的至少一股流的至少一部分送到第二热交换器以冷却具有第二纯度的水流；以及将被冷却的具有第二纯度的水流送到第一热交换器。

所述压缩气体可以是空气，且该方法可包括将所述压缩气体送到前端净化装置然后作为原料送到低温蒸馏装置。

所述压缩气体可以是低温蒸馏装置的产物。