一种中压氮气供气节能系统的制作方法

1.本实用新型涉及气体供给技术领域，具体涉及一种中压氮气供气节能系统。


背景技术：

2.空气分离设备(也称为空分设备、空分装置)是大型钢铁冶金企业的重要公辅设备，其生产的氮气被广泛用来作为保护气体(例如冷轧、热处理、连铸用的保护气)，高炉炉顶、转炉烟罩的密封气，防止可燃气体泄露，以及干熄焦装置中焦炭的冷却气体等。大中型钢铁企业所需氮气一般分为低压氮气和中压氮气。其中中压氮气主要用于高炉炼铁喷吹煤粉、铁水脱硫、溅渣护炉、二次除尘、管网吹扫、连铸各处使用的气源以及其他用途。中压氮气的压力范围为1.5～2.2mpa，上下波动幅度最高可达40％以上。
3.当前大型钢铁冶金企业的气体需求越来越多地交由第三方专门的气体运营商集中供应。第三方气体运营商一般将空分冷箱生产的氮气利用中压氮气压缩机组外压缩加压或者直接经由空分冷箱内压缩加压后送入一个或多个氮气球罐缓冲储存，再由各调压阀组降压后输送给下游氮气用户。
4.近年来钢铁冶金企业中压氮气用量越来越多，这就意味着有越来越多的氮气需要先经过中压氮气压缩机外压缩加压或者直接经过空分冷箱内压缩加压获得，再经由调节阀组调压后供下游用户使用，大幅度的压力波动不仅增加了空分装置的能耗，同时也降低了空分装置的安全可靠性和节能稳定性，给第三方气体运营商的生产组织造成一定的困难。因此如何在满足下游用户需求的情况下，同时降低空分冷箱或氮压机的能耗，确保空分冷箱和氮压机处于安全可靠、节能稳定的运行状态，就成为有关技术人员面临的课题。


技术实现要素：

5.1、实用新型要解决的技术问题
6.针对氮气球罐单路支管内气流的来回双向波动的技术问题，本实用新型提供了一种中压氮气供气节能系统，它既增强了供氮调峰能力、方便生产组织，又优化了氮气压缩机的流量压力调节范围，保障氮气压缩机的正常维护与保养，提高设备的安全可靠性和节能稳定性。
7.2、技术方案
8.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
9.一种中压氮气供气节能系统，包括氮气管路，以及与氮气管路并联设置的缓冲管路，所述缓冲管路上设有至少一个氮气球罐，所述缓冲管路的进气端设有单向阀，所述缓冲管路的排气端设有第一调节阀。
10.可选地，所述氮气管路上设有第二调节阀。
11.可选地，所述缓冲管路上还设有与单向阀并联设置的旁通阀。
12.可选地，所述氮气管路外接于中压氮气压缩机和/或空分冷箱上。
13.可选地，所述氮气管路外接于中压氮气压缩机上。
14.可选地，所述氮气管路外接于空分冷箱上。
15.可选地，所述氮气管路外接于中压氮气压缩机和空分冷箱上，所述空分冷箱、中压氮气压缩机和氮气管路依次连接。
16.可选地，所述缓冲管路上串联有多个氮气球罐。
17.3、有益效果
18.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：
19.(1)本中压氮气供气节能系统增设了可单向流通的供气节能系统，避免了氮气球罐进气口氮气的双向流扰动，平抑了供气过程中气体压力的大幅波动，不仅降低了空分装置的能耗，而且增加了氮气球罐的调峰能力，提高了空分冷箱和氮压机运行的安全可靠性和节能稳定性。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提出的一种中压氮气供气节能系统的结构示意图一；
21.图2为本实用新型实施例提出的一种中压氮气供气节能系统的结构示意图二；
22.1、氮气管路；2、缓冲管路；3、氮气球罐；4、单向阀；5、第一调节阀；6、旁通阀；7、中压氮气压缩机；8、空分冷箱；9、第二调节阀。
具体实施方式
23.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图1
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2及实施例对本实用新型作详细描述。
24.结合附图1和2，本实施例的一种中压氮气供气节能系统，包括氮气管路1，以及与氮气管路1并联设置的缓冲管路2，所述氮气管路1流通有中压氮气，所述氮气管路1用于向下游用户供气，所述缓冲管路2上设有至少一个氮气球罐3，于本实施例中，所述缓冲管路2上串联有多个氮气球罐3，所述缓冲管路2的进气端设有单向阀4，所述缓冲管路2的排气端设有第一调节阀5。
25.本中压氮气供气节能系统的工作原理：氮气管路1内的中压氮气一方面经由单向阀往氮气球罐3充气，直至达到氮气球罐3的压力要求，另一方面满足下游用气用户的氮气用量，同时调整第一调节阀5的启闭情况和开度大小，使氮气量和下游用户用气达到供需平衡；当下游用户用气量发生减少时，用气总管压力升高，第一调节阀5开度相应减小，直到压力升高到一定限值，第一调节阀5完全关闭，氮气球罐3经由单向阀4持续进气而氮气球罐3出气降为零，氮气球罐发挥升压储气潜力而中压氮气压缩机和下游用户用气重新达到供需平衡；当下游用户用气量发生增加时，用气总管压力下降，第一调节阀5开度相应增加，直到压力降低到一定限值，第一调节阀5完全开启，氮气球罐3由于单向阀4存在进气降为零而氮气球罐3出气持续升为最大量，氮气球罐3发挥释压排气潜力而中压氮气压缩机和下游用户用气重新达到供需平衡。
26.本中压氮气供气节能系统中单向阀4、氮气球罐3和第一调节阀5作为一个组合，形成一套相对独立的节能调节系统，以此维持氮气管路1气体流量的相对稳定，可以避免原供气系统中氮气球罐单路支管内气流的来回双向波动的问题，充分合理利用氮气球罐的储存缓冲潜力，大幅降低氮气压缩机出口总管压力上下波动范围，平抑总管气流震荡；既增强了
供氮调峰能力、方便生产组织，又优化了氮气压缩机的流量压力调节范围，保障氮气压缩机的正常维护与保养，提高设备的安全可靠性和节能稳定性；本中压氮气供气节能系统增设了可单向流通的供气节能系统，避免了氮气球罐进气口氮气的双向流扰动，平抑了供气过程中气体压力的大幅波动，不仅降低了空分装置的能耗，而且增加了氮气球罐的调峰能力，提高了空分冷箱和氮压机运行的安全可靠性和节能稳定性。
27.作为本实用新型的可选方案，所述氮气管路1上设有第二调节阀9以调整流经氮气管路1的中压氮气的流速和流量，实现更智能化的控制。
28.作为本实用新型的可选方案，为了提高本系统的安全性，所述缓冲管路2上还设有与单向阀4并联设置的旁通阀6，旁通阀6作为单向阀4的备用阀门以确保部分气体稳定的进入缓冲管路2内。
29.作为本实用新型的可选方案，所述氮气管路1外接于中压氮气压缩机7和/或空分冷箱8上，氮气管路1中的中压氮气可由中压氮气压缩机7外压缩获得，也可以由空分冷箱8内压缩获得，可选地实施方式之一为，所述氮气管路1外接于中压氮气压缩机7上，可选地实施方式之二为，所述氮气管路1外接于空分冷箱8上，于本实施例中，所述氮气管路1外接于中压氮气压缩机7和空分冷箱8上，所述空分冷箱8、中压氮气压缩机7和氮气管路1依次连接，使氮气管路1中的中压氮气可通过中压氮气压缩机7和空分冷箱8选择性的获取，保证中压氮气的供给。
30.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。