[发明专利]利用露点间接蒸发冷却器的空分预冷装置及其方法

说明书

本发明公开了一种利用露点间接蒸发冷却器的空分预冷装置及其方法。装置中的空冷塔顶部设有空气通道；空冷塔上部与水冷塔底部通过冷冻水管道连通，冷冻水泵设置在冷冻水管道上；空冷塔中部与循环水管网通过冷却水管连通，冷却水泵设置在冷却水管道上；空冷塔下部设有空气进口；空冷塔底部与循环水管网通过热水管道连通；水冷塔顶部设有污氮气出口；露点间接蒸发冷却器干通道与水冷塔下部通过污氮气通道连通；露点间接蒸发冷却器湿通道与循环水管网连通，并设有污氮气出口。本发明采用露点间接蒸发冷却器使进入水冷塔的污氮温度达到近似露点温度，进而提升水冷塔性能，降低去空冷塔冷冻水温度，取代冷冻机组，减少系统能耗，使空分装置高效稳定地运行。

技术领域

本发明涉及空分预冷装置技术领域，特指一种利用露点间接蒸发冷却器对进入水冷塔的污氮进行预冷的空分预冷装置。

背景技术

随着国内冶金、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。空气预冷系统是空气分离设备的一个重要的组成部分，它串接于空气压缩系统的分子筛吸附系统之间。预冷系统的目的是将空气由100℃冷却到8-13℃，以满足分子筛吸附器工作的要求，同时对压缩空气进行洗涤，除去对分子筛吸附剂有害的酸性气体。

根据目前的空分设计，来自精馏塔上塔的污氮气经过高低板式换热器换热后，进入水冷塔底部，与自上而下的冷却水热质交换，从而降低冷却水温度至9℃左右的冷冻水。水冷塔底部的冷冻水继续由冷冻机组降温，随后通过冷冻水泵将冷冻水送至空冷塔上部，与自下而上的空气在空冷塔内进行换热，降低空气的温度。但预冷后的空气仍有一定的含湿量，对分子筛纯化系统工作负荷有较高的要求。此外，夏天冷却循环水温度相对高，水冷塔效率降低，此时开启冷冻机组需消耗大量电能。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用露点间接蒸发冷却器的空分预冷装置，通过在污氮气通道上设置露点间接蒸发冷却器，对进入水冷塔的污氮气进行预冷，降低出水冷塔的冷冻水温度，取代冷冻机组并降低吸附器入口空气含湿量，实现空气预冷系统与纯化系统的节能降耗。

本发明拟用如下技术方案实现本发明的目的：

利用露点间接蒸发冷却器的空分预冷装置，包括：空冷塔、水冷塔、露点间接蒸发冷却器、冷却水泵、冷冻水泵；空冷塔顶部设有空气通道；空冷塔的上部和中部均设有喷淋装置，且空冷塔上部的喷淋装置与水冷塔底部通过冷冻水管道连通，冷冻水泵设置在冷冻水管道上；空冷塔中部的喷淋装置与循环水管网通过冷却水管连通，冷却水泵设置在冷却水管道上；空冷塔下部设有空气进口；空冷塔底部与循环水管网通过热水管道连通；水冷塔顶部设有污氮气出口；水冷塔下部与露点间接蒸发冷却器通过污氮气通道连通；露点间接蒸发冷却器与循环水管网通过预冷水通道连通；露点间接蒸发冷却器上设有污氮气进口，用于对输入水冷塔的污氮气进行冷却；循环水管网还通过管道连通位于水冷塔上部的喷淋装置。

优选的，露点间接蒸发冷却器安装在进入水冷塔前的污氮气通道上。

优选的，污氮分成两股分别进入露点间接蒸发冷器湿通道和露点间接蒸发冷器干通道。

优选的，所述的预冷水通道与露点间接蒸发冷器湿通道相通，所述露点间接蒸发冷却器干通道连接水冷塔。

优选的，所述的露点间接蒸发冷器湿通道上设有排气口。

优选的，与所述的三个喷淋装置相连的管道上均设有控制阀。

优选的，所述的空冷塔和水冷塔中均设有填料。

优选的，通过预冷水通道进入露点间接蒸发冷却器的预冷水与污氮气经过热湿交换后，通过管道并入冷却水管道。

优选的，所述的空冷塔顶部空气通道连接纯化系统。

需要指出的是，上述优选方式中的各技术特征在没有相互冲突的情况下，均可进行组合，不构成限制。