一种连续降温分离制备低露点空气的装置的制作方法

文档序号:15219672发布日期:2018-08-21 17:17阅读:402来源:国知局

本实用新型涉及汽液分离设备技术领域,具体地说是一种连续降温分离制备低露点空气的装置。



背景技术:

在化工生产过程中,由于自动化程度较高,生产过程中需要用到大量仪表用低露点空气,而使用的低露点空气含水量过高,会造成仪表阀门调节失灵,尤其是冬季生产,容易造成仪表管道结冰,控制失效,带来安全隐患。

工业生产中均会使用到低露点空气,而采用多级降温分离技术则较少,一般生产方法较为普遍,生产成本和维护费用相对较高。



技术实现要素:

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足,提供一种连续降温分离制备低露点空气的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种连续降温分离制备低露点空气的装置,包括依次设置并连接的空气压缩机、常温板式换热器、粗分离器、低温铝板翅式换热器、精分离器、干燥机,还包括常温板式换热器的常温水循环供应部分和低温铝板翅式换热器的低温水循环供应部分。常温水循环供应部分包括输送泵和冷却塔,输送泵的出口端连接常温板式换热器的进水端,输送泵的进口端连接冷却塔的出口端,冷却塔的进口端连接常温板式换热器的出水端。低温水循环供应部分包括冷冻水输送泵和低温水发生器,冷冻水输送泵的出口端连接低温铝板翅式换热器的进水端,冷冻水输送泵的进口端连接低温水发生器的出口端,低温水发生器的进口端连接低温铝板翅式换热器的出水端。

具体的,空气压缩机的出口压力设定为1.0MPa。

进一步的,常温板式换热器的进气口连接空气压缩机,常温板式换热器的出气口连接粗分离器;外界空气经空气压缩机进入常温板式换热器后降温为20℃排出。

进一步的,低温铝板翅式换热器的进气口连接粗分离器,低温铝板翅式换热器的出气口连接精分离器,粗分离器排出的空气进入低温铝板翅式换热器后降温为8℃排入精分离器。

进一步的,干燥机输出的干燥空气露点为-65℃。

具体的,粗分离器选用双挡板式气液分离器,为现有技术,双挡板式气液分离器通过分离、降速、离心、碰撞、变向、凝聚等原理,除去介质中的液态水份,达到净化的作用,该双挡板式气液分离器可将该温度下空气中的饱和水分离达到35%~55%。通常,现有的生产技术中采用的分离器一般为不带内件的容器罐,其分离的原理是通过饱和空气中的水结晶后,依靠自身重力下落排出,粗分离器选用双挡板式气液分离器,进入到双挡板式气液分离器的空气,与双挡板式气液分离器内部的挡板碰撞,空气流动方向发生定向转向,将该股空气分离成若干股,降低空气的体积流速,然后与双挡板式气液分离器内壁相撞,延内壁方向进行离心运动,经过与内壁、挡板的反复碰撞、变向,使空气中的饱和水结晶,附着在内壁及挡板上,然后凝结聚集,依靠自身重力排至双挡板式气液分离器管底,通过排污口排出。该双挡板式气液分离器的挡板还设计有小型折流板,来增加碰撞、变向、 凝聚效果。

具体的,精分离器的内部通道填充有用于汽液分离的金属丝网垫。通常,空气只进行依次过滤分离,而本实用新型又增设精分离器,空气进入精分离器内部后,首先经过金属丝网垫,然后经过精分离器底部内壁,改变气流方向,再一次经过金属丝网垫,将低温空气中的结晶水大部分分离捕捉,并停留在金属丝网垫上,然后通过自重,顺流至精分离器底部,通过排污口排出。该精分离器的增加,大大提高了进一步低温空气的水分离效果。

本实用新型的一种连续降温分离制备低露点空气的装置与现有技术相比所产生的有益效果是:

本实用新型采用两级降温、三级分离技术实现了低露点空气的制备,其中一级降温采用循环水即可实现,另一级降温采用制冷低温水方可实现,整个过程简单方便,降低了干燥机的负荷。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号表示:

1、空气压缩机,2、常温板式换热器,3、粗分离器,

4、低温铝板翅式换热器,5、精分离器,6、干燥机,

7、输送泵,8、冷却塔,9、冷冻水输送泵,10、低温水发生器。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型,现结合具体实施例以及说明书附图对技术方案做进一步的说明。虽然实施例中记载了这些具体的实施方式,然其并非用以限定本实用新型,任何所述技术领域中具有通常知识者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作些许的更动和润饰,故本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

如附图1所示,本实用新型的一种连续降温分离制备低露点空气的装置,其结构包括依次设置并连接的空气压缩机1、常温板式换热器2、粗分离器3、低温铝板翅式换热器4、精分离器5、干燥机6,还包括常温板式换热器2的常温水循环供应部分和低温铝板翅式换热器4的低温水循环供应部分。

常温水循环供应部分包括输送泵7和冷却塔8,输送泵7的出口端连接常温板式换热器2的进水端,输送泵7的进口端连接冷却塔8的出口端,冷却塔8的进口端连接常温板式换热器2的出水端。

低温水循环供应部分包括冷冻水输送泵9和低温水发生器10,冷冻水输送泵9的出口端连接低温铝板翅式换热器4的进水端,冷冻水输送泵9的进口端连接低温水发生器10的出口端,低温水发生器10的进口端连接低温铝板翅式换热器4的出水端。

空气压缩机1的出口压力设定为1.0MPa。

常温板式换热器2的进气口连接空气压缩机1,常温板式换热器2的出气口连接粗分离器3;外界空气经空气压缩机1进入常温板式换热器2后降温为20℃排出。

低温铝板翅式换热器4的进气口连接粗分离器3,低温铝板翅式换热器4的出气口连接精分离器5,粗分离器3排出的空气进入低温铝板翅式换热器4后降温为8℃排入精分离器5。

干燥机6输出的干燥空气露点为-65℃。

粗分离器3选用双挡板式气液分离器,为现有技术,双挡板式气液分离器通过分离、降速、离心、碰撞、变向、凝聚等原理,除去介质中的液态水份,达到净化的作用,该双挡板式气液分离器可将该温度下空气中的饱和水分离达到35%~55%。通常,现有的生产技术中采用的分离器一般为不带内件的容器罐,其分离的原理是通过饱和空气中的水结晶后,依靠自身重力下落排出,粗分离器3选用双挡板式气液分离器,进入到双挡板式气液分离器的空气,与双挡板式气液分离器内部的挡板碰撞,空气流动方向发生定向转向,将该股空气分离成若干股,降低空气的体积流速,然后与双挡板式气液分离器内壁相撞,延内壁方向进行离心运动,经过与内壁、挡板的反复碰撞、变向,使空气中的饱和水结晶,附着在内壁及挡板上,然后凝结聚集,依靠自身重力排至双挡板式气液分离器管底,通过排污口排出。该双挡板式气液分离器的挡板还设计有小型折流板,来增加碰撞、变向、 凝聚效果。

精分离器5的内部通道填充有用于汽液分离的金属丝网垫,为现有技术。通常,空气只进行依次过滤分离,而本实用新型又增设精分离器5,空气进入精分离器5内部后,首先经过金属丝网垫,然后经过精分离器5底部内壁,改变气流方向,再一次经过金属丝网垫,将低温空气中的结晶水大部分分离捕捉,并停留在金属丝网垫上,然后通过自重,顺流至精分离器5底部,通过排污口排出。该精分离器5的增加,大大提高了进一步低温空气的水分离效果。

本实用新型的工作过程:

空气进入空气压缩机1,经空气压缩机1压缩提压为1.0MPa后排入常温板式换热器2的进气口,经常温水循环供应部分降温为20℃后再由常温板式换热器2的出气口排入粗分离器3,粗分离器3分离空气中的液态水分,两相粗分离后的空气进入低温铝板翅式换热器4的进气口,经低温水循环供应部分降温为8℃后再由低温铝板翅式换热器4的出气口排入精分离器5,精分离器5分离低温空气中的水分,两相精分离后的低温空气进入干燥机6,干燥机6采用双塔组合式,塔内装有分子筛,双塔采用再生、吸附交替工作方式,即一塔处于吸附状态,将经过两级分离的低温空气内的水分进一步进行吸附分离,此时,另一台塔处于再生状态,再生是指将该塔内已经吸附饱和的分子筛内的水分通过加热或吹扫的方式,将水分进行分离出来,使分子筛可以重复利用,经过分子筛吸附的低温空气露点可降至-65℃。

一般工艺中,无连续降温分离装置,得到的空气的露点为-45℃,通过该分离装置可将露点降低至-65℃,同时降低干燥机6负荷约50%,且系统的整体能耗降低20%。

尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型,但是,受益于上面的描述,本技术领域的技术人员应该明白,在由此描述的本实用新型的范围内,可以设想其他实施例。

此外,应当注意,本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的,而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此,在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说,许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围,本实用新型所做的公开是说明性的而非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求书限定。

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