[实用新型]一种空分装置预冷系统

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷技术领域，具体涉及一种空分装置的预冷却系统。

背景技术

随着国民经济的不断发展，特别是国内冶金、石化、煤化工等行业的迅猛发展，对空分装置的需求迅速增长。空分装置是用来把空气中的各组份气体进行分离的装置，其工作流程为：自空压机来的压缩空气，经预冷系统冷却后去分子筛除去水份、二氧化碳、碳氢化合物等杂质后，一部分空气被直接送往精馏塔的上塔，另一部分则进入膨胀机经膨胀制冷后，被送往下塔。依据氧、氮、氩组分沸点不同分离出氧、氮、氩产品。

预冷系统在空分装置中的地位举足轻重，预冷系统的流程组织及单体设备的性能对整套空分装置的性能影响重大。随着氮气用量的增加，需减少去氮水预冷中的水冷塔的污氮气，导致水冷塔冷却效果下降，需增设冷冻机来满足工艺要求。在现有的空分预冷系统中，通常将冷冻机安装在从水冷塔至空冷塔顶部冷却水的管路上，其工作流程(见图1)为一股从循环水管网来的水经普冷水泵加压送入空冷塔中部，与空气进行热交换。另一股循环水从水冷塔顶部下淋与装置返流污氮气进行热交换降温，经冷水泵、冷冻机二次降温送入空冷塔顶部，与空气进行热交换，两股水混合后冷却水由空冷塔底部阀排出，返回循环水系统。在上述工作流程中，当冷冻机出现故障时，导致冷却水温度升高，空冷塔冷却效率降低，空气出空冷塔时温度上升，高温高湿空气将导致分子筛吸附器超负荷，影响空分装置的正常运行。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种空分装置预冷系统，采用该系统后，当冷冻机出现故障时，可以增大去水冷塔氮气量，强化水冷塔工作能力，降低去空冷塔冷却水温度，保证空冷塔冷却效果，使得空分装置能够安全稳定运行。

本实用新型的技术方案是：一种空分装置预冷系统，包括：冷冻机组；顶部设有供循环水进入的上部入口阀，下部设有供污氮气进入的下部入口阀的水冷塔；上部设有空气出口，下部设有空气入口，中部设有循环水入口，底部设有循环水出口的空冷塔，其特征在于：水冷塔1下部设有冷冻机进水口17和冷冻机出水口18，冷冻机进水口17与冷冻机水泵进水阀12、冷冻机水泵13、冷冻机水泵出水阀14、冷冻机组2、冷冻机出水阀15、冷却水出水阀16和冷冻机出水口18串连形成一个密闭的循环系统；水冷塔1下部经冷水泵进水阀6、冷水泵4、冷水泵出水阀7与空冷塔3上部连接。

优选的，冷冻机的进水口连接至水冷塔底部。

优选的，冷冻机出水口连接至水冷塔底部最高液位上方。

循环水从水冷塔顶部下淋与出空分装置返流污氮气进行热交换降温，冷却水从水冷塔下部经冷冻机水泵至冷冻机降温，再返回水冷塔底部，冷却水温度进一步降低，并形成密闭循环系统，然后，通过冷水泵将水冷塔的冷却水送至空冷塔顶部冷却空气。当冷冻机出现故障时，增大进入水冷塔的氮气量，使得水冷塔出水温度达到工艺要求，就不会影响空分装置的正常运行。

本实用新型的有益效果是：

1、通过将水冷塔的水引致冷冻机降温再返回水冷塔，对水冷塔的冷却水直接进行二次冷却，设计合理，操作更加方便。

2、空分运行稳定，氮气供应量可以调节。采用此预冷系统后，解决了原预冷系统中当冷冻机发生故障时，必须停止空分装置运行才能处理的状况。当冷冻机组发生故障时，只停运冷冻机即可维修，保证空分装置连续稳定运行，而且可提供充足的氮气供应。

3、施工、维护方便。此预冷系统在安装时，作为独立单元，可以在现无冷冻机组的空分装置预冷系统上进行改造安装，而不必停车。

4、水温控制稳定。采用此预冷系统控制进空冷塔冷却水温度稳定，冷冻机以出水温度为设定值，自动调节控制水温，，降低水冷塔因污氮气波动引起的冷却水温度波动。

5、节能降耗。冷冻机使用双压缩机，能够实现变负荷调节，调节范围为：15％、25％、50％、75％、100％。根据冷却水的温度，自动调节制冷功率，机组始终处于省电状态。

附图说明

图1是现有技术空分装置预冷系统的结构示意图

图2是本实用新型空分装置预冷系统的结构示意图

1、水冷塔  2、冷冻机组  3、空冷塔  4、冷水泵  5、普冷泵  6、冷水泵进水阀  7、冷水泵出水阀  8、污氮气入口阀  9、空冷塔排水阀  10、空冷塔补水阀  11、普冷泵出水阀  12、普冷泵进口阀  13冷冻机水泵  14冷冻机水泵进水阀  15冷冻机水泵出水阀  16冷冻机冷却水出水阀17、冷冻机进水口  18、冷冻机出水口

具体实施方式

下面结合附图2对本实用新型做进一步说明：