一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置的制作方法

本技术属于空分设备，具体为一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置。

背景技术：

1、空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。

2、在中小型液体空分制冷工艺中，目前普遍采用低压循环制冷和中压循环制冷工艺，其中在低压循环制冷工艺中，可以取消空气循环压缩机，增大空气压缩机的气量，循环空气由空气压缩机提供，以降低装置的投资费用；低压循环制冷工艺具有设备投资低、制造工期短等优点，但设备运行能耗较高，比中压循环高低温膨胀制冷工艺能耗高约30％；

3、而中压循环高低温膨胀制冷工艺虽然能耗较低，但是空气循环压缩机的投资较大，而且供货周期长，适用于较大规模的液体空分装置，针对50～150tpd左右规模的液体空分项目，经济性较差。

4、因此，需要对新型高低温膨胀制冷液体空分装置进行设计改造，从而有效的防止其出现在针对规模为50～150tpd的液体空分装置时，采用低压循环制冷工艺能耗较高，而采用中压循环高低温膨胀制冷工艺循环空气压缩机投资较高、供货周期长问题的现象。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置，具备节能低压循环制冷工艺和减少中压循环高低温膨胀制冷工艺中空气压缩机的投入和减少供货周期的优点，解决了采用低压循环制冷工艺能耗较高，而采用中压循环高低温膨胀制冷工艺循环空气压缩机投资较高、供货周期长的问题。

2、本实用新型提供如下技术方案：一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置，包括自洁式过滤器和空气压缩机，所述自洁式过滤器和空气压缩机通过管道连通，所述空气压缩机通过管道连通有空冷塔，所述空冷塔通过管道连通有水冷塔，所述水冷塔的热端出口通过高温水泵与空冷塔连通，所述水冷塔的冷端出口通过低温水泵与空冷塔连通，所述空冷塔的底部连通有空冷塔液位控制阀，所述空冷塔与水冷塔的连通管道上设置有水冷塔水量控制阀，所述空冷塔的一侧设置有吸附器a和吸附器b，所述自洁式过滤器通过管道连通有电加热器，所述吸附器a和吸附器b的出气口分别通过管道连通有吸附器a空气入口阀和吸附器b空气入口阀，所述吸附器a和吸附器b的进气口分别通过管道连通有吸附器a空气出口阀和吸附器b空气出口阀，所述吸附器a和吸附器b的进气口分别通过管道分流连通有吸附器a再生气入口阀和吸附器b再生气入口阀，所述吸附器a再生气入口阀和吸附器b再生气入口阀通过管道与电加热器连通，所述吸附器a和吸附器b的出气口分别通过管道分流连通有吸附器a再生气出口阀和吸附器b再生气出口阀，所述吸附器a空气出口阀和吸附器b空气出口阀通过管道连通有高温膨胀机增压端，所述高温膨胀机增压端通过管道连通有高温膨胀机增压后冷却器，所述高温膨胀机增压后冷却器通过管道连通有低温膨胀机增压端，所述低温膨胀机增压端通过管道连通有低温膨胀机增压后冷却器，且所述低温膨胀机增压后冷却器一端连通的管道表面套设有主换热器，所述低温膨胀机增压端的一侧设置有低温膨胀机膨胀端，所述低温膨胀机膨胀端的一端通过管道连通有空气流量调节阀，所述的低温膨胀机膨胀端的另一端通过管道与低温膨胀机增压后冷却器连通，所述的低温膨胀机膨胀端的另一端连通的管道分流连通有高压液空节流阀，所述高温膨胀机增压端的一侧设置有高温膨胀机膨胀端，所述高温膨胀机膨胀端的一端通过管道贯穿主换热器并回流至电加热器的内部，所述高温膨胀机膨胀端的另一端通过管道贯穿主换热器并与空气流量调节阀汇流，所述空气流量调节阀和高压液空节流阀通过管道连通有下塔，所述下塔的顶部固定连接有上塔，所述下塔和上塔之间设置有主冷凝蒸发器，所述下塔的一侧通过管道连通有过冷器，所述上塔的一侧连通有液空节流阀，所述液空节流阀通过管道贯穿过冷器并与下塔连通，所述下塔的一侧通过管道连通有位于过冷器顶部的液氮节流阀，所述下塔的一侧通过管道连通贯穿过冷器并连通有液氧产品节流阀，所述下塔的一侧通过管道连通贯穿过冷器并连通有液氮产品节流阀，所述液氮节流阀通过管道与液氮产品节流阀连通，所述吸附器a再生气出口阀和吸附器b再生气出口阀连通有污氮消音器。

3、本实用新型的有益效果如下：

4、1、本实用新型针对规模为50～150tpd的液体空分装置，本工艺与中压循环高低温膨胀机制冷工艺相比，只需要一台离心式空气压缩机即可，减少了中压循环空气压缩机，降低了装置的投资和制造周期；本工艺与低压循环制冷工艺相比，设备投资额会有小幅的增加，同时减少了低温预冷机组，冷箱内主换热器温度分布更加合理，可节省用电约11～15％(具体数值与空分装置的规模相关)，而空分装置运行的主要成本为用电费用，因此，该工艺具有明显的经济效益。

技术特征：

1.一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置，包括自洁式过滤器(53)和空气压缩机(54)，其特征在于：所述自洁式过滤器(53)和空气压缩机(54)通过管道连通，所述空气压缩机(54)通过管道连通有空冷塔(55)，所述空冷塔(55)通过管道连通有水冷塔(56)，所述水冷塔(56)的热端出口通过高温水泵(57)与空冷塔(55)连通，所述水冷塔(56)的冷端出口通过低温水泵(58)与空冷塔(55)连通，所述空冷塔(55)的一侧连通有空冷塔液位控制阀(59)，所述空冷塔(55)与水冷塔(56)的连通管道上设置有水冷塔水量控制阀(60)，所述空冷塔(55)的一侧设置有吸附器a(61)和吸附器b(62)，所述自洁式过滤器(53)通过管道连通有电加热器(63)，所述吸附器a(61)和吸附器b(62)的出气口分别通过管道连通有吸附器a空气入口阀(64)和吸附器b空气入口阀(65)，所述吸附器a(61)和吸附器b(62)的进气口分别通过管道连通有吸附器a空气出口阀(66)和吸附器b空气出口阀(67)，所述吸附器a(61)和吸附器b(62)的进气口分别通过管道分流连通有吸附器a再生气入口阀(68)和吸附器b再生气入口阀(69)，所述吸附器a再生气入口阀(68)和吸附器b再生气入口阀(69)通过管道与电加热器(63)连通，所述吸附器a(61)和吸附器b(62)的出气口分别通过管道分流连通有吸附器a再生气出口阀(70)和吸附器b再生气出口阀(71)，所述吸附器a空气出口阀(66)和吸附器b空气出口阀(67)通过管道连通有高温膨胀机增压端(72)，所述高温膨胀机增压端(72)通过管道连通有高温膨胀机增压后冷却器(73)，所述高温膨胀机增压后冷却器(73)通过管道连通有低温膨胀机增压端(74)，所述低温膨胀机增压端(74)通过管道连通有低温膨胀机增压后冷却器(75)，且所述低温膨胀机增压后冷却器(75)一端连通的管道表面套设有主换热器(76)，所述低温膨胀机增压端(74)的一侧设置有低温膨胀机膨胀端(77)，所述低温膨胀机膨胀端(77)的一端通过管道连通有空气流量调节阀(78)，所述的低温膨胀机膨胀端(77)的另一端通过管道与低温膨胀机增压后冷却器连通，所述的低温膨胀机膨胀端(77)的另一端连通的管道分流连通有高压液空节流阀(79)，所述高温膨胀机增压端(72)的一侧设置有高温膨胀机膨胀端(80)，所述高温膨胀机膨胀端(80)的一端通过管道贯穿主换热器(76)并回流至电加热器(63)的内部，所述高温膨胀机膨胀端(80)的另一端通过管道贯穿主换热器(76)并与空气流量调节阀汇流，所述空气流量调节阀(78)和高压液空节流阀(79)通过管道连通有下塔(81)，所述下塔(81)的顶部固定连接有上塔(82)，所述下塔(81)和上塔(82)之间设置有主冷凝蒸发器(83)，所述下塔(81)的一侧通过管道连通有过冷器(84)，所述上塔(82)的一侧连通有液空节流阀(85)，所述液空节流阀(85)通过管道贯穿过冷器(84)并与下塔(81)连通，所述下塔(81)的一侧通过管道连通有位于过冷器(84)顶部的液氮节流阀(86)，所述下塔(81)的一侧通过管道连通贯穿过冷器(84)并连通有液氧产品节流阀(87)，所述下塔(81)的一侧通过管道连通贯穿过冷器(84)并连通有液氮产品节流阀(88)，所述液氮节流阀(86)通过管道与液氮产品节流阀(88)连通，所述吸附器a再生气出口阀(70)和吸附器b再生气出口阀(71)的一端通过管道连通有污氮消音器(89)。

技术总结
本技术公开了一种新型高低温膨胀制冷液体空分装置，属于空分设备技术技术领域。本技术包括自洁式过滤器和空气压缩机，所述自洁式过滤器和空气压缩机通过管道连通，所述空气压缩机通过管道连通有空冷塔，所述空冷塔通过管道连通有水冷塔，所述水冷塔的热端出口通过高温水泵与空冷塔连通。本技术针对规模为50～150TPD的液体空分装置，本工艺与中压循环高低温膨胀机制冷工艺相比，只需要一台离心式空气压缩机即可，减少了中压循环空气压缩机，降低了装置的投资和制造周期；本工艺与低压循环制冷工艺相比，设备投资额会有小幅的增加，同时减少了低温预冷机组，冷箱内主换热器温度分布更加合理，可节省用电约11～15％(具体数值与空分装置的规模相关)，而空分装置运行的主要成本为用电费用，因此，该工艺具有明显的经济效益。

技术研发人员：褚军,朱俊,梁建国
受保护的技术使用者：浙江诚盈亿深冷装备有限公司
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/2/8