專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置及方法。
背景技術(shù)：
制氧機(jī)在運(yùn)行后停車(chē)?yán)鋫涞那闆r下，塔內(nèi)冷量由于冷箱跑冷損失，溫度逐漸升高，重新啟動(dòng)時(shí)，需要開(kāi)啟兩臺(tái)膨脹機(jī)來(lái)補(bǔ)充冷量，使塔內(nèi)溫度恢復(fù)到正常工作溫度，且主冷液位達(dá)到正常高度時(shí)，停運(yùn)一臺(tái)膨脹機(jī)，通過(guò)調(diào)純恢復(fù)到正常運(yùn)行模式。這種啟動(dòng)方法雖然制冷量較大，但是在兩臺(tái)膨脹機(jī)工作時(shí)膨脹空氣量過(guò)大，不利于精餾塔工況的恢復(fù)，只有在停運(yùn)多開(kāi)膨脹機(jī)后才能開(kāi)始調(diào)純，勢(shì)必造成啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)產(chǎn)品過(guò)程能耗高。另外，制氧機(jī)中壓氬氣壓縮供應(yīng)方面，普遍采用的有兩種方式一種是將正常運(yùn)行的制氧機(jī)精氬塔內(nèi)液氬通過(guò)液氬泵加壓送入主換熱器內(nèi)與正流壓縮空氣進(jìn)行換熱，復(fù)熱后 送入中壓氬氣管網(wǎng)，供管網(wǎng)用戶使用。另一種是將制氧機(jī)液氬貯槽內(nèi)液氬通過(guò)液氬泵加壓送入空浴式換熱器內(nèi)與環(huán)境大氣進(jìn)行換熱，復(fù)熱后送入中壓氬氣管網(wǎng)，供管網(wǎng)用戶使用。這兩種氬氣供應(yīng)方式中，第一種在液氬復(fù)熱過(guò)程中的冷量得以回收，但它要求制氧機(jī)氬系統(tǒng)必須達(dá)到正常工況，產(chǎn)品純度合格，在制氧機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中不能采用。第二種供應(yīng)方式不對(duì)液氬復(fù)熱冷量進(jìn)行回收，冷量白白浪費(fèi)掉了。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)制氧機(jī)快速啟動(dòng)，降低啟動(dòng)過(guò)程的無(wú)產(chǎn)品能耗，本發(fā)明提供一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置及方法。本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案—種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，包括主換熱器，液氬貯槽，液氬泵，膨脹機(jī)，過(guò)冷器，主精餾塔，氬分離裝置，壓縮空氣經(jīng)過(guò)主換熱器后，壓縮空氣的一部分經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)、過(guò)冷器后，進(jìn)入主分餾塔參與精餾，另一部分直接進(jìn)入主分餾塔參與精餾，由主精餾塔抽出氬餾分進(jìn)入IS分離裝置，生成的液気，一部分液IS直接進(jìn)入液IS泵，另一部分液IS進(jìn)入液!SC槽，進(jìn)入液!SC槽的液IS從底部進(jìn)入液IS泵，液IS泵出來(lái)的液IS進(jìn)入主換熱器。所述氬分離裝置包括粗氬I塔，粗氬II塔，精氬塔，主精餾塔抽出氬餾分依次進(jìn)入粗氬I塔，粗氬II塔，精氬塔。所述主換熱器設(shè)有與進(jìn)冷箱壓縮空氣進(jìn)行逆向熱交換的中壓氬氣換熱通道。所述的液氬貯槽底部進(jìn)液氬泵的管道上設(shè)有低溫截止閥。所述的精氬塔底部進(jìn)液氬泵的管道上設(shè)有低溫截止閥。所述的液氬泵入口管道及出口與主換熱器連接管道或存放于制氧機(jī)冷箱內(nèi)，或經(jīng)過(guò)絕熱保溫處理。一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)的方法，在啟動(dòng)過(guò)程中，壓縮空氣獲得的冷量來(lái)自于兩方面，一方面壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻凈化后進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)做功獲得冷量，使壓縮空氣得以液化，進(jìn)入主塔；另一方面將液氬貯槽內(nèi)貯存的液氬通過(guò)液氬泵加壓送入制氧機(jī)冷箱內(nèi)的主換熱器中與正流壓縮空氣進(jìn)行換熱，正流壓縮空氣獲得液氬復(fù)熱汽化釋放的這部分冷量，經(jīng)過(guò)過(guò)冷器后進(jìn)入主精餾塔內(nèi)，達(dá)到快速啟動(dòng)制氧機(jī)。本發(fā)明的有益效果是縮短了冷量積累的時(shí)間，降低了無(wú)產(chǎn)品能耗。如在外壓縮2萬(wàn)等級(jí)制氧機(jī)在實(shí)施該專(zhuān)利后，實(shí)現(xiàn)了制氧機(jī)開(kāi)車(chē)時(shí)間縮短I. 5小時(shí)，節(jié)約空壓機(jī)電耗(每小時(shí)耗電I萬(wàn)千瓦時(shí)，每千瓦時(shí)0. 6元)0. 6*10000*1. 5=9000元，增加氧氮產(chǎn)品產(chǎn)值(每小時(shí)氧氮產(chǎn)品產(chǎn)量為60000立方米，氧氮產(chǎn)品價(jià)格為0. 2元)0. 2*60000*1. 5=18000元。同時(shí)，制氧機(jī)從啟動(dòng)到產(chǎn)出合格氧氣的總時(shí)間相應(yīng)縮短，緩沖了氣體管網(wǎng)用戶因開(kāi)停機(jī)、檢修等帶來(lái)的生產(chǎn)波動(dòng)。


圖I現(xiàn)有制氧機(jī)回收冷量供氬方式示意圖；圖2現(xiàn)有不回收冷量供Il方式示意圖； 圖3本發(fā)明制氧機(jī)快速啟動(dòng)流程示意圖；圖中I.主換熱器，2.精氬塔，3.液氬泵，4.液氬貯槽，5.空浴式換熱器，6.冷箱，7.增壓透平膨脹機(jī)，8.主精餾塔，9.粗氬I塔，10.粗氬II塔，11.過(guò)冷器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明圖I中，精氬塔2精餾產(chǎn)出的液氬積累在底部，一部分輸送到液氬貯槽4內(nèi)，一部分通過(guò)低溫液氬泵3加壓至I. 6Mpa后輸送到主換熱器I中被正流壓縮空氣復(fù)熱后，送入中壓氬氣管網(wǎng)，正流空氣獲得冷量進(jìn)入精餾塔2內(nèi)，參與精餾。圖2中，精氬塔2精餾產(chǎn)出的液氬積累在底部，先輸送到液氬貯槽4內(nèi)，再由低溫液氬泵3加壓至I. 6Mpa后，輸送到空浴式汽化器5內(nèi)與大氣換熱后，復(fù)熱成為中壓氬氣進(jìn)入管網(wǎng)。可以看出，兩種方式都無(wú)法在制氧機(jī)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行液氬復(fù)熱時(shí)冷量的回收，圖I中在制氧機(jī)啟動(dòng)時(shí)精氬塔2精餾工況還未形成，沒(méi)有液氬可以壓縮送入主換熱器I ;圖2中液氬復(fù)熱時(shí)冷量被釋放到大氣中去，沒(méi)有進(jìn)行回收，只能依靠膨脹機(jī)7制冷效應(yīng)獲得冷量。圖3中，本方法中一方面壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻凈化后進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)7中做功獲得冷量，使壓縮空氣得以液化，進(jìn)入主精餾塔8，從主精餾塔8主冷上部抽出氬餾分進(jìn)入粗氬I塔9和粗氬II塔10中，實(shí)現(xiàn)氧和氬的分離，得到的粗氬進(jìn)入到精氬塔2中除掉其中的氮組分，在精氬塔2底部獲得高純度的液氬，輸送到液氬貯槽4內(nèi)；另一方面將液氬貯槽4內(nèi)已經(jīng)貯存的液氬通過(guò)液氬泵3加壓打入冷箱6內(nèi)的主換熱器I中與正流壓縮空氣換熱，加快進(jìn)塔正流空氣的冷卻速度，后經(jīng)過(guò)過(guò)冷器11進(jìn)入主精餾塔8內(nèi)參與精餾。
權(quán)利要求
1.一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，包括主換熱器，液氬貯槽，液氬泵，膨脹機(jī)，過(guò)冷器，主精餾塔，氬分離裝置，壓縮空氣經(jīng)過(guò)主換熱器后，壓縮空氣的一部分經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)、過(guò)冷器后，進(jìn)入主分餾塔參與精餾，另一部分直接進(jìn)入主分餾塔參與精餾，由主精餾塔抽出氬餾分進(jìn)入IS分離裝置，生成的液気，其特征是，一部分液IS直接進(jìn)入液IS泵，另一部分液IS進(jìn)入液氬貯槽，進(jìn)入液氬貯槽的液氬從底部進(jìn)入液氬泵，液氬泵出來(lái)的液氬進(jìn)入主換熱器。
2.如權(quán)利要求I所述的一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，其特征在于所述氬分離裝置包括精氬塔，粗氬I塔，粗氬II塔，主精餾塔抽出氬餾分依次進(jìn)入粗氬I塔，粗氬II塔，精氬塔。
3.如權(quán)利要求I所述的一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，其特征在于所述主換熱器設(shè)有與進(jìn)冷箱壓縮空氣進(jìn)行逆向熱交換的中壓氬氣換熱通道。
4.如權(quán)利要求I所述的一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，其特征在于液氬貯槽底部進(jìn)液氬泵的管道上設(shè)有低溫截止閥。
5.如權(quán)利要求2所述的一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，其特征在于精氬塔底部進(jìn)液氬泵的管道上設(shè)有低溫截止閥。
6.如權(quán)利要求I所述的一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置，其特征在于液氬泵入口管道及出口與主換熱器連接管道或存放于制氧機(jī)冷箱內(nèi)，或經(jīng)過(guò)絕熱保溫處理。
7.一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)的方法，其特征在于在啟動(dòng)過(guò)程中，壓縮空氣獲得的冷量來(lái)自于兩方面，一方面壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻凈化后進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)做功獲得冷量，使壓縮空氣得以液化，進(jìn)入主塔；另一方面將液氬貯槽內(nèi)貯存的液氬通過(guò)液氬泵加壓送入制氧機(jī)冷箱內(nèi)的主換熱器中與正流壓縮空氣進(jìn)行換熱，正流壓縮空氣獲得液氬復(fù)熱汽化釋放的這部分冷量，經(jīng)過(guò)過(guò)冷器后進(jìn)入主精餾塔內(nèi)，達(dá)到快速啟動(dòng)制氧機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)裝置及方法，包括主換熱器，液氬貯槽，液氬泵，膨脹機(jī)，過(guò)冷器，主精餾塔，氬分離裝置，一部分液氬直接進(jìn)入液氬泵,另一部分液氬進(jìn)入液氬貯槽,進(jìn)入液氬貯槽的液氬從底部進(jìn)入液氬泵,液氬泵出來(lái)的液氬進(jìn)入主換熱器。一種制氧機(jī)快速啟動(dòng)的方法，壓縮空氣的制冷來(lái)自于兩方面一方面壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻凈化后進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)做功獲得冷量，使壓縮空氣得以液化，進(jìn)入主精餾塔；另一方面將液氬貯槽內(nèi)貯存的液氬通過(guò)液氬泵加壓送入冷箱內(nèi)的主換熱器中與正流壓縮空氣換熱，正流壓縮空氣獲得液氬復(fù)熱汽化釋放的這部分冷量，經(jīng)過(guò)過(guò)冷器后進(jìn)入主精餾塔內(nèi)。有益效果是降低了開(kāi)車(chē)過(guò)程帶來(lái)的無(wú)產(chǎn)品耗能，節(jié)約了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F25J3/04GK102778105SQ20121027712
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者丁玲, 劉泗波, 劉玉良, 張家勇, 李宗輝, 李康, 楊緒文, 王勇, 趙時(shí)卷, 陳增凱 申請(qǐng)人:濟(jì)南鮑德氣體有限公司