[发明专利]深冷空分中溢出热能的转化与利用

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种能量的转化与利用，尤其是深冷空分中溢出热能的转化与利用。

背景技术

现有50型深冷法空分设备中，是靠活塞式膨胀机将高压空气的温度降低，使其降低至氧气的临界温度，氧气变成为液体，氮气还是气体，从而将氧气和氮气分离。在这个过程中，由于高压空气温度的降低，大量的热能便会释放出来，释放出的热能推动活塞式膨胀机的活塞运动，从而转换为机械能。如果不加以控制，不仅会破坏分馏塔内的工况，而且活塞式膨胀机还会产生“飞车”现象。通常控制的方法是增加一台控制电动机来控制活塞式膨胀机的转速，但是这样不仅增加了耗电量，同时，释放出来的能量也没有得到充分的利用。

发明内容

为了使现有的50型深冷法空分设备中释放出来的热能能够得到充分的利用，本发明提供一种深冷空分中溢出热能的转化与利用，它不仅可以有效地利用活塞式膨胀机释放出的热能，而且还可以节省控制电动机消耗的电量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：当高压空气进入活塞膨胀机气缸后，高压空气的体积会突然增大，使高压空气的温度降低，释放出热能，这个热能推动活塞膨胀机的活塞运动，通过曲轴转换为机械能输出。利用活塞式膨胀机自带的皮带轮，带动一个与活塞式膨胀机输出功率相匹配的发电机，并为发电机配备相应的负载。

本发明的有益效果是，它不仅可以有效地利用活塞式膨胀机释放出的热能，经过能量转换，供其他用电器使用，而且还可以节省控制电动机消耗的电量。

具体实施方式

在活塞式膨胀机自带的皮带轮一侧安装一个与活塞式膨胀机输出功率相匹配的发电机，并为发电机配备相应的负载，用三角皮带连接即可。这样，活塞式膨胀机溢出的热能通过曲轴便可转换成机械能，此机械能又可以带动发电机运行；发电机作为活塞式膨胀机的负载运行控制了活塞式膨胀机转速，不仅保证了分馏塔内的工况正常运行，同时，还取代了控制电动机消耗的电能，达到了节能的目的。