一种炼钢用深冷制氧系统的制作方法

本技术涉及深冷制氧，具体涉及一种炼钢用深冷制氧系统。

背景技术：

1、深冷制氧技术广泛应用于工业转炉炼钢、高炉富氧等，其通常是将空气经空压机压缩后，进入氮水预冷系统进行冷却降温，然后经分子筛除去杂质后，进行空分装置进行精馏，实现氮氧的分离。

2、而在氮水预冷过程中，压缩后的空气经过空冷塔时是从下部进入，在空冷塔内与从上到下喷淋的常温水/冷冻水进行接触换热，然后经空冷塔的顶部排出，在该过程中，由于空气前进过程中，阻力增加，当空气流量不稳定时，容易造成分子筛带水事故，还容易影响分子筛的除杂效果。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中空气经空冷塔过程中阻力增加的缺陷，提供了一种炼钢用深冷制氧系统。

2、为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

3、技术方案一：

4、一种炼钢用深冷制氧系统，按气体流向，包括通过空气管道依次连通的空气过滤器，空气压缩装置、空气冷却器、冷气机、分子筛和空分系统，所述空气过滤器上设置有空气总进口，所述空分系统上设置有氧气排放口、氮气排放口和污氮排放口。

5、进一步的，所述空气压缩装置包括通过空气管路依次连接的若干级空气压缩机，设置于相邻级空气压缩机之间的空气管路上的中间冷却器，首级空气压缩机上设置有与所述空气过滤器相连通的压缩装置进气口，末级空气压缩机上设置有压缩装置排气口。

6、更进一步的，所述若干级空气压缩机的级数为3级，分别为首级空气压缩机、第2级空气压缩机、末级空气压缩机。

7、进一步的，所述空气冷却器采用翅片式换热器，所述翅片式换热器上设置有与所述空气压缩装置排气口相连通的冷却器进气口，冷却器排气口，进水口和回水口。

8、进一步的，所述冷气机包括闭路循环管路，按闭路循环管路内冷媒介质流向依次设置的压缩机、水冷冷凝器、过滤器、膨胀阀和管式换热器，所述管式换热器上设置有与所述空气冷却器的冷却器排气口相连通的冷气机空气进口、冷气机空气排气管，以及与所述闭路循环管路相连通的冷媒介质进口和冷媒介质出口，所述冷气机空气排气管的出口端与所述分子筛相连通。

9、更进一步的，所述冷气机空气排气管上设置有气水分离器，所述气水分离器的排液口处设置有排液管，所述排液管上设置有y型管过滤器。

10、更进一步的，所述膨胀阀采用热力膨胀阀，所述热力膨胀阀的感温包设置于空气冷却器与压缩机之间，所述闭路循环管路上还设置有与所述热力膨胀阀信号连接的电磁阀，所述电磁阀设置于所述水冷冷凝器与过滤器之间。

11、更进一步的，所述闭路循环管路上还设置有视液镜和储液罐，所述视液镜设置于所述过滤器与所述膨胀阀之间，所述储液罐设置于感温包与所述压缩机之间。

12、更进一步的，所述闭路循环管路上还通过3个旁通管道设置有热力旁通阀，其中，第一旁通管道的一端设置于所述压缩机与所述水冷冷凝器之间，另一端与所述热力旁通阀的进口相连通；第二旁通管道的一端与所述热力旁通阀的出口相连通，另一端设置于所述感温包和所述储液罐之间，第三旁通管道的一端与所述热力旁通阀的控制口相连通，另一端设置于所述膨胀阀与所述管式换热器之间。

13、进一步的，所述第一旁通管道设置有手动截止阀。

14、更进一步的，所述冷气机空气进口处设置有压力传感器和温度传感器。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

16、本实用新型通过在空气压缩机与分子筛之间依次设置末端空气冷却器和冷气机，代替传统技术中空冷塔对空气进行降温，降低了空气运行过程中的阻力波动，解决了空气经过空冷塔时因阻力增加而引发的一系列问题，本实用新型压缩后的空气经空气冷却器冷却到40℃左右，再经冷气机进一步降低空气温度后进入后继程序，其适用于压缩空气量不超过15000nm3/h的深冷制氧系统。

技术特征：

1.一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，按气体流向，包括通过空气管道(1)依次连通的空气过滤器(2)，空气压缩装置(3)、空气冷却器(4)、冷气机(5)、分子筛(6)和空分系统，所述空气过滤器(2)上设置有空气总进口，所述空分系统上设置有氧气排放口(7)、氮气排放口(8)和污氮排放口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，所述空气压缩装置(3)包括通过空气管路依次连接的若干级空气压缩机(21)，设置于相邻级空气压缩机(21)之间的空气管路上的中间冷却器(10)，首级空气压缩机(11)上设置有与所述空气过滤器(2)相连通的压缩装置进气口(14)，末级空气压缩机(13)上设置有压缩装置排气口(15)。

3.根据权利要求2所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，所述空气冷却器(4)采用翅片式换热器，所述翅片式换热器上设置有与所述空气压缩装置(3)排气口相连通的冷却器进气口(16)，冷却器排气口(17)，进水口(18)和回水口(19)。

5.根据权利要求1所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，所述冷气机空气排气管(27)上设置有气水分离器(72)，所述气水分离器(72)的排液口处设置有排液管(30)，所述排液管(30)上设置有y型管过滤器(31)。

7.根据权利要求5所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，所述膨胀阀(24)采用热力膨胀阀(24)，所述热力膨胀阀(24)的感温包(32)设置于空气冷却器(4)与压缩机(21)之间，所述闭路循环管路(20)上还设置有与所述热力膨胀阀(24)信号连接的电磁阀(33)，所述电磁阀(33)设置于所述水冷冷凝器(22)与过滤器(23)之间。

8.根据权利要求5所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，

10.根据权利要求5所述的一种炼钢用深冷制氧系统，其特征在于，

技术总结
本技术涉及一种炼钢用深冷制氧系统，按气体流向，包括通过空气管道依次连通的空气过滤器，空气压缩装置、空气冷却器、冷气机、分子筛和空分系统，所述空气过滤器上设置有空气总进口，所述空分系统上设置有氧气排放口、氮气排放口和污氮排放口。与传统技术相比，本技术降低了空气运行过程中的阻力波动，解决了空气经过空冷塔时因阻力增加而引发的一系列问题。

技术研发人员：杜海威
受保护的技术使用者：河北荣信钢铁有限公司
技术研发日：20221227
技术公布日：2024/1/12