一种冷量调节系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种用于空气分离的冷量调节系统。其包括：至少一个第一膨胀机和至少一个第二膨胀机，第一膨胀机的制冷量小于第二膨胀机的制冷量；调节阀，调节阀设置于与膨胀机膨胀端进口及出口相连的管路上；传感器，包括压力传感器与温度传感器，压力传感器及温度传感器用于检测膨胀机膨胀端进口与出口的温度及压力；控制器，控制器根据接收的传感器信号控制调节阀的开度以选择第一膨胀机或/和第二膨胀机工作。本实用新型中，设置至少一个第一膨胀机与至少一个第二膨胀机，同时第一膨胀机与第二膨胀机的制冷量不相同，控制器可根据实际需要控制调节阀的开度来选择第一膨胀机或/和第二膨胀机工作。
【专利说明】
一种冷量调节系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种用于空气分离的冷量调节系统。
【背景技术】
[0002]在空气分离装置中，要把氮气和氧气分离出来，空气分离过程中需要大量的冷量使空气液化。同时为了使空气分离装置能连续运行，也要不断地获得冷量来连续不断地补偿装置在运行中的各种冷损。在空气分离装置中所能获得的制冷量由两部分组成，一部分是膨胀机的制冷量，另一部分是等温节流效应。因此膨胀机在空气分离装置中的作用是:在启动阶段制取液化空气和建立正常工况所需要的冷量;正常生产中补偿装置在运行中的各种冷损，保证生产正常连续运行。
[0003]在全低压空气分离装置中，正常运行中膨胀机的产冷量约占总产冷量的85—90%，在启动阶段则更大。因此，操作人员在操作中要熟悉设备性能，正确地操作，竭尽全力来提高膨胀机的效率和制冷量，以降低产品能耗。
[0004]正常生产时，空分装置的产品分为气态产品和液态产品，气态产品通过管网输送给客户，液态产品进入液氮罐，作为备用气源使用。由于客户对气态产品的用量可能会存在阶段性的变化，在空压机排气量一定的情况下，此时就需要调整膨胀机的制冷量，以调整液态产品和气态产品的产量，以面对不同阶段的用气需求。根据用气需求的大小，一般会采取以下措施:
[0005]当用气量变大时，在满足正常精馏工况的前提下，通过降低膨胀机单位制冷量，减少膨胀量等方式，来降低膨胀机的制冷量。但由于膨胀机在非设计的低效率工况下工作，在设备性能方面造成了浪费，一定程度上属于设备投资浪费;对设备本身而言，也容易造成膨胀机流通部分的机械损坏。
[0006]当用气量变小时，往往通过提高膨胀机的单位制冷量和增加膨胀量的方式，来提高膨胀机的制冷量。做到在满足用气需求的前提下，竭尽全力提高液态产品产量。但此时膨胀机由于其自身制冷量有限，并不能完成最大产液的任务。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提出冷量调节系统，能够根据需要智能选择使用不同制冷量的膨胀机。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]提供一种冷量调节系统，包括:
[0009]至少一个第一膨胀机和至少一个第二膨胀机，所述第一膨胀机的制冷量小于所述第二膨胀机的制冷量；
[0010]调节阀，所述调节阀设置于与膨胀机膨胀端进口及出口相连的管路上；
[0011]传感器，包括压力传感器与温度传感器，所述压力传感器及温度传感器用于检测膨胀机膨胀端进口与出口的温度及压力；
[0012]控制器，所述控制器根据接收的传感器信号控制调节阀的开度以选择第一膨胀机或/和第二膨胀机工作。
[0013]作为优选，所述压力传感器包括第一膨胀机入口压力传感器、第二膨胀机入口压力传感器以及膨胀机出口压力传感器。
[0014]作为优选，所述温度传感器包括膨胀机入口温度传感器、第一膨胀机出口温度传感器以及第二膨胀机出口温度传感器。
[0015]作为优选，所述调节阀包括第一膨胀机膨胀端进口阀、第二膨胀机膨胀端进口阀以及第一膨胀机膨胀端出口阀、第二膨胀机膨胀端出口阀。
[0016]作为优选，还包括进气旁通阀，所进气旁通阀位于第一膨胀机及第二膨胀机的膨胀端出口管路上。
[0017]作为优选，所述第一膨胀机与第二膨胀机的数量各为一个。
[0018]本实用新型中，设置至少一个第一膨胀机与至少一个第二膨胀机，同时第一膨胀机与第二膨胀机的制冷量不相同，控制器可根据实际需要控制调节阀的开度来选择第一膨胀机或/和第二膨胀机工作。防止在膨胀机最小工作量的工况下工作时，造成一定的设备浪费;还能够防止膨胀机流通部分的机械损坏；同时还能够最大的经济效益。传感器能够实时监测膨胀机的膨胀端的出口和入口处的温度和压力，控制器根据传感器传递的信号控制调节阀的开度来调节富氧气的进入量，进而保证制冷效率。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型提供的冷量调节系统的结构示意图。
[0020]图中:
[0021]1、第一膨胀机;2、第二膨胀机;3、第一膨胀机入口压力传感器;4、第二膨胀机入口压力传感器;5、膨胀机出口压力传感器;6、膨胀机入口温度传感器;7、第一膨胀机出口温度传感器;8、第二膨胀机出口温度传感器;9、第一膨胀机膨胀端进口阀；10、第二膨胀机膨胀端进口阀；11、第一膨胀机膨胀端出口阀；12、第二膨胀机膨胀端出口阀；13、进气旁通阀；
14、冷箱；15、纯化器；16、第一膨胀机轴承气压力传感器；17、第二膨胀机轴承气压力传感器。
【具体实施方式】
[0022]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0023]本实施例中提供了一种冷量调节系统，其包括:
[0024]至少一个第一膨胀机I和至少一个第二膨胀机2，所述第一膨胀机I的制量小于所述第二膨胀机2的制冷量；
[0025]调节阀，所述调节阀设置于与膨胀机膨胀端进口及出口相连的管路上；
[0026]传感器，包括压力传感器与温度传感器，所述压力传感器及温度传感器用于检测膨胀机膨胀端进口与出口的温度及压力；
[0027]控制器，所述控制器根据接收的传感器信号控制调节阀的开度以选择第一膨胀机I或/和第二膨胀机2工作。
[0028]本实施例中第一膨胀机I与第二膨胀机2的数量各为一个，之所以选择数量各为一个，是因为第一膨胀机I与第二膨胀机2的制冷量不同，当制冷量较小时，选择第一膨胀机I;当制冷量中等时，选择第二膨胀机2;当制冷量较大时，第一膨胀机I与第二膨胀机2同时工作。该种数量设置能够防止膨胀机数量过多而导致设备的浪费。
[0029]其中:所述压力传感器包括第一膨胀机入口压力传感器3、第二膨胀机入口压力传感器4以及膨胀机出口压力传感器5。所述温度传感器包括膨胀机入口温度传感器6、第一膨胀机出口温度传感器7以及第二膨胀机出口温度传感器8。所述调节阀包括第一膨胀机膨胀端进口阀9、第二膨胀机膨胀端进口阀10以及第一膨胀机膨胀端出口阀11、第二膨胀机膨胀端出口阀12。
[0030]第一膨胀机入口压力传感器3位于第一膨胀机I与第一膨胀机膨胀端进口阀9之间的管道上；第二膨胀机入口压力传感器4位于第二膨胀机2与第二膨胀机膨胀端进口阀10上;膨胀机入口温度传感器6位于第一膨胀机膨胀端出口阀11或第二膨胀机膨胀端出口阀12与冷箱14相连接的管路上，膨胀机出口压力传感器5位于第一膨胀机I与第二膨胀机2与纯化器15相连的管路上。本实施例中第一膨胀机I与第二膨胀机2共用一条管路与冷箱连接。当冷箱14中的富氧气经过膨胀机入口温度传感器6后再经过第一膨胀机膨胀端进口阀9或/和第二膨胀机膨胀端进口阀10进入第一膨胀机I或/和第二膨胀机2。
[0031]第一膨胀机1、第二膨胀机2与纯化器15可分别通过管路相连或第一膨胀机I与第二膨胀机2所在的管路并入主管路，主管路再与纯化器15相连。本实施例中采用第一膨胀机I与第二膨胀机2所在的管路并入主管路，主管路再与纯化器15相连的连接方式，该种方式能够避免第一膨胀机I与第二膨胀机2分别与纯化器15连接时对纯化器15连接部位制造的要求高，同时该种连接方式易于实现。
[0032]本实施例中还包括进气旁通阀13，所进气旁通阀13位于第一膨胀机I及第二膨胀机2的膨胀端出口管路上。该进气旁通阀13能在管路中压力过大时及时泄压，保护整个管路系统；同时在开车过程中还能够将管路中的气体放出，调节气体负荷量。
[0033]冷箱14中的富氧气经过调节阀后进入第一膨胀机I或/和第二膨胀机2，其中纯化器15中的空气会进入第一膨胀机I与第二膨胀机2，为第一膨胀机I或第二膨胀机2的轴承提供润滑;第一膨胀机I的第一膨胀机轴承气压力传感器16以及第一膨胀机轴承气压力传感器17分别检测相对应的轴承气压力值。
[0034]注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种冷量调节系统，其特征在于，包括: 至少一个第一膨胀机(I)和至少一个第二膨胀机(2)，所述第一膨胀机(I)的制冷量小于所述第二膨胀机(2)的制冷量； 调节阀，所述调节阀设置于与膨胀机膨胀端进口及出口相连的管路上； 传感器，包括压力传感器与温度传感器，所述压力传感器及温度传感器用于检测膨胀机膨胀端进口与出口的温度及压力； 控制器，所述控制器根据接收的传感器信号控制调节阀的开度以选择第一膨胀机(I)或/和第二膨胀机(2)工作。2.根据权利要求1所述的冷量调节系统，其特征在于，所述压力传感器包括第一膨胀机入口压力传感器(3)、第二膨胀机入口压力传感器(4)以及膨胀机出口压力传感器(5)。3.根据权利要求1所述的冷量调节系统，其特征在于，所述温度传感器包括膨胀机入口温度传感器(6 )、第一膨胀机出口温度传感器(7)以及第二膨胀机出口温度传感器(8)。4.根据权利要求1所述的冷量调节系统，其特征在于，所述调节阀包括第一膨胀机膨胀端进口阀(9)、第二膨胀机膨胀端进口阀(1)以及第一膨胀机膨胀端出口阀(11)、第二膨胀机膨胀端出口阀(12)。5.根据权利要求1所述的冷量调节系统，其特征在于，还包括进气旁通阀(13)，所进气旁通阀(13)位于第一膨胀机(I)及第二膨胀机(2)的膨胀端出口管路上。6.根据权利要求1所述的冷量调节系统，其特征在于，所述第一膨胀机(I)与第二膨胀机(2)的数量各为一个。
【文档编号】F25B9/06GK205505476SQ201620189456
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】张宏林, 任小强
【申请人】上海加力气体有限公司