[实用新型]一种液氧制备装置

说明书

本实用新型公开了一种液氧制备方法，包括以下步骤，S1、通入氮气、液氮和氧气，在换热器中进行换热；S2、换热器中的氮气液化后，节流至第一压力，在换热器外部与液氮混合后通入换热器内；S3、液氮在换热器中气化并复热至第一温度时，抽出送入膨胀机，在膨胀机内膨胀至第二压力后通入换热器中与氧气和氮气换热；S4、氧气液化，氮气复热后循环利用或者安全排放。针对现有的换热器的整体换热温差分布不合理的技术问题，本实用新型提供了一种液氧制备方法及装置，它通过膨胀机回收冷量，使换热器的整体换热温差分布更合理，从而降低能耗。

技术领域

本实用新型涉及低温空气分离技术领域，具体涉及一种液氧制备装置。

背景技术

液氮、液氧在工业上的用途很广，例如液氮可用作深度制冷剂，用于迅速冷冻和运输食品及低温物理学等方面的研究；液氧是强氧化剂，在航天，潜艇和气体工业上有重要应用。

目前工业上是通过从空气深冷分离装置中分离得到液氮、液氧产品，但其产量相对较小，仅能满足小用量的用户的需要。工业生产和大型低温试验中需要的大量液氮、液氧，一般是从独立于空分装置的液化装置中得到。

尤其是液氧在制备时，现有的换热器的整体换热温差分布不合理，制备时的能耗较大。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

针对现有的换热器的整体换热温差分布不合理的技术问题，本实用新型提供了一种液氧制备装置，它通过膨胀机回收冷量，使换热器的整体换热温差分布更合理，从而降低能耗。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种液氧制备方法，包括以下步骤，S1、通入氮气、液氮和氧气，在换热器中进行换热； S2、换热器中的氮气液化后，节流至第一压力，在换热器外部与液氮混合后通入换热器内； S3、液氮在换热器中气化并复热至第一温度时，抽出送入膨胀机，在膨胀机内膨胀至第二压力后通入换热器中与氧气和氮气换热；S4、氧气液化，氮气复热后循环利用或者安全排放。

可选地，所述第一压力为0.2～0.35MPaG。

可选地，所述第一温度为125K～133K。

可选地，所述第二压力为0.015MPaG～0.03MPaG。

一种适用于上述的液氧制备方法的液氧制备装置，包括液氧冷箱，以及设于液氧冷箱内的第一换热器，还包括流经第一换热器的氮气换热管路、氧气换热管路、第一液氮换热管路和第二氮气换热管路，所述氮气换热管路的出口端与第一液氮换热管路的进口端相连通，且在氮气换热管路的出口端设有节流阀，所述氮气换热管路的出口端和第一液氮换热管路的进口端相连通且设有第一膨胀机。

可选地，所述氧气换热管路的出口端连接有液氧传输泵和液氧贮槽。

可选地，还包括液氮制备装置，所述第一液氮换热管路进口与液氮制备装置的液氮制备管路相连通。

可选地，所述液氧冷箱采用撬装式结构与液氮制备装置相连。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本液氧制备方法相较于传统的氧气液化流程，通过膨胀机回收冷量，使换热器的整体换热温差分布更合理，从而降低能耗，增加膨胀机是为了提供更多的冷量，减少液氮的消耗，最终实现节能的目的，而膨胀后的氮气仍然是低温的冷量，需要送入换热器回收冷量，减少液氮的消耗，以达到节能的目的。