低溫液體返灌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于空分制氧技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠縮短空分裝置啟動(dòng)時(shí)間的低溫液體返灌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣分離制氧裝置(以下簡稱空分裝置)的基本工作原理是:根據(jù)空氣中各組分的沸點(diǎn)不同，利用深度冷凍法，將空氣壓縮到0.5MPa左右，再降溫至-170°C (液氧沸點(diǎn))以下液化后，在精餾塔塔板、填料內(nèi)氣液經(jīng)過復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過程，多次的部分蒸發(fā)和部分冷凝，最終實(shí)現(xiàn)高純度的氧、氮、氬等組分的分離。大部分氣態(tài)產(chǎn)品通過壓縮機(jī)加壓到所需壓力送往煉鋼廠和煉鐵廠等用戶，少量液態(tài)產(chǎn)品作為空分的副產(chǎn)品分別儲存在不同的低溫儲槽中。
[0003]空分裝置由于計(jì)劃性檢修、設(shè)備故障非計(jì)劃性檢修、電網(wǎng)的倒電操作或電網(wǎng)波動(dòng)故障等原因，空分裝置每年不可避免的要停機(jī)幾次。每次空分停機(jī)、排液后的重新開機(jī)，特別是投產(chǎn)調(diào)試開機(jī)或全面大加溫后開機(jī)，冷量嚴(yán)重不足，兩臺膨脹機(jī)同時(shí)運(yùn)行制冷，到全面產(chǎn)品純度達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)也需要56小時(shí)以上，造成設(shè)備耗電量大，甚至影響煉鋼、煉鐵系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)奏與產(chǎn)量。因此，如何縮短空分開機(jī)時(shí)間，快速出氧、出氮，是制氧行業(yè)一直以來研宄的一項(xiàng)主要課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種空分裝置開機(jī)時(shí)的液氧返灌裝置，防止大量液體氣化，進(jìn)行液氧返灌，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)純出產(chǎn)品，縮短空分裝置開機(jī)出氧、氮的時(shí)間，節(jié)省開機(jī)電能消耗。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:低溫液體返灌裝置，包括精餾塔主冷，所述精餾塔主冷經(jīng)調(diào)節(jié)閥連接液氧儲槽入口，液氧儲槽的出口經(jīng)第四低溫截止閥連接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口連接液氧儲槽，液氧儲槽的出口還依次經(jīng)第二低溫截止閥和第一低溫截止閥連接精餾塔主冷，第二低溫截止閥與第一低溫截止閥之間連接的真空絕熱管上安裝有安全閥和第三低溫截止閥，液氧儲槽與第四低溫截止閥的連接管道上安裝有第五低溫截止閥，液氧儲槽的液氧經(jīng)第五低溫截止閥輸出。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其技術(shù)效果是直接將原生產(chǎn)的液氧返罐到精餾塔主冷，可快速滿足了建立空分裝置開機(jī)調(diào)純工況的條件，由于開機(jī)時(shí)間縮短，也減少了員工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，且操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用于任何一套大型空氣分離裝置的開機(jī)操作。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型液氧返灌裝置示意圖。
[0008]圖中:1、精餾塔主冷，2、液氧儲槽，3、空浴式汽化器，4、調(diào)節(jié)閥，5、第一低溫截止閥，6、第二低溫截止閥，7、第三低溫截止閥，8、安全閥，9、第四低溫截止閥，10、真空絕熱管， 11、第五低溫截止閥。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參見圖1，低溫液體返灌裝置，包括精餾塔主冷I，所述精餾塔主冷I經(jīng)調(diào)節(jié)閥4連接液氧儲槽2入口，液氧儲槽2的出口經(jīng)第四低溫截止閥9連接空浴式汽化器3，空浴式汽化器3的出口連接液氧儲槽2，液氧儲槽2的出口還依次經(jīng)第二低溫截止閥6和第一低溫截止閥5連接精餾塔主冷1，第二低溫截止閥6與第一低溫截止閥5之間連接的真空絕熱管10上安裝有安全閥8和第三低溫截止閥7，液氧儲槽2與第四低溫截止閥9的連接管道上安裝有第五低溫截止閥11，液氧儲槽2的液氧經(jīng)第五低溫截止閥11輸出。
[0010]實(shí)施例:如圖1所示，本實(shí)用新型低溫液體返灌裝置，在原空分裝置正常運(yùn)行時(shí)生產(chǎn)液氧的管道上，連接Φ40πιπι的真空絕熱管10，與液氧儲槽2底部相連；真空絕熱管10上裝有二個(gè)DN40低溫截止閥，即:第一低溫截止閥5、第二低溫截止閥6 ;為防止管道超壓事故，在第一低溫截止閥5與第二低溫截止閥6之間裝設(shè)安全閥8和第三低溫截止閥7，打開第三低溫截止閥7可對真空絕熱管10進(jìn)行預(yù)冷；空分正常運(yùn)行冷量較多時(shí)，由產(chǎn)液調(diào)節(jié)閥4生產(chǎn)部分液氧入液氧儲槽2 ;當(dāng)液氧需要返灌時(shí)，打開第四低溫截止閥9，液體經(jīng)空浴式汽化器3受熱氣化進(jìn)液氧儲槽2，使液氧儲槽2壓力升高，通過返灌流路真空絕熱管10壓入精餾塔主冷I內(nèi)。
[0011]當(dāng)空分裝置開機(jī)塔內(nèi)全面冷卻階段(10m3液氧儲槽2內(nèi)預(yù)先充好60m3以上液氧)，在第二低溫截止閥6、調(diào)節(jié)閥4關(guān)閉的前提下，打開第三低溫截止閥7、第一低溫截止閥5，用精餾塔主冷I內(nèi)的冷氣對返灌流路真空絕熱管10進(jìn)行預(yù)冷，同時(shí)稍開第四低溫截止閥9將儲槽壓力增為0.45MPa?0.55MPa。當(dāng)精餾塔主冷I內(nèi)部冷卻溫度接近_170°C時(shí)，檢查第三低溫截止閥7吹除口冷氣情況，當(dāng)有少量液體排出時(shí)，精餾塔主冷I進(jìn)入積液階段，開始對精餾塔主冷I塔內(nèi)返灌，打開第二低溫截止閥6，關(guān)閉第三低溫截止閥7，保持空浴式汽化器3運(yùn)行控制好儲槽壓力始終在0.45MPa?0.55MPa，2?3小時(shí)后精餾塔主冷I內(nèi)液氧液位達(dá)到3200_水柱設(shè)計(jì)要求(以往全靠膨脹機(jī)制冷積累液位需要13小時(shí)左右)，空分制氧機(jī)開機(jī)切換進(jìn)入調(diào)純階段。關(guān)閉第四低溫截止閥9，停止增壓；關(guān)閉第一低溫截止閥5，停止液氧返灌；空分開機(jī)結(jié)束正常運(yùn)行?？辗盅b置正常運(yùn)行后，精餾塔主冷I塔內(nèi)液氧是有富余的，可開調(diào)節(jié)閥4回排進(jìn)液氧儲槽2。
[0012]本實(shí)用新型是在原有充車裝置中加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)返灌要求。由出空分精餾塔液氧排放管上，接真空絕熱管10至液氧儲槽2底部，在空分裝置開機(jī)冷卻階段，當(dāng)精餾塔主冷I內(nèi)部溫度達(dá)到_170°C且有少量液體由第三低溫截止閥7處排出時(shí)，說明管道已經(jīng)冷透。將液氧儲槽2增壓后的液體由該裝置真空絕熱管10返灌入精餾塔主冷I，使精餾塔主冷I快速積液到設(shè)計(jì)安全液位，快速進(jìn)入調(diào)純階段。該液氧返罐技術(shù)涉及的設(shè)備、管線、閥門有:空分設(shè)備精餾塔主冷1、10m3液氧儲槽2、空浴式汽化器3、第一、第二、第三低溫截止閥5、6、7采用DN40低溫截止閥、第四、第五低溫截止閥9、11采用DN25低溫長桿閥、真空絕熱管10采用Φ40_真空管、安全閥8—個(gè)。本實(shí)用新型的投用，使空分裝置從開機(jī)到產(chǎn)品達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)時(shí)間縮短了 10小時(shí)，可節(jié)省電量消耗約12萬度，除去消耗冷量返灌液氧30m3經(jīng)費(fèi)，每次大開機(jī)能耗經(jīng)費(fèi)可節(jié)約50余萬元。
[0013]本實(shí)用新型投用應(yīng)該注意的是，在空分裝置開機(jī)冷卻階段提前將真空絕熱管10冷透；返灌液氧操作前，精餾塔主冷I必須冷透到-170°C且第三低溫截止閥7的排放吹除口有氣液夾帶現(xiàn)象，嚴(yán)禁提前返灌，防止熱應(yīng)力過大，損壞設(shè)備。本實(shí)用新型通過液氧儲槽2增壓后的快速將低溫液氧灌滿精餾塔主冷1，從而使空分裝置提前10小時(shí)進(jìn)入調(diào)純階段，實(shí)現(xiàn)縮短開機(jī)時(shí)間，產(chǎn)品快速達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，節(jié)約能耗的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.低溫液體返灌裝置，包括精餾塔主冷，其特征在于，所述精餾塔主冷經(jīng)調(diào)節(jié)閥連接液氧儲槽入口，液氧儲槽的出口經(jīng)第四低溫截止閥連接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口連接液氧儲槽，液氧儲槽的出口還依次經(jīng)第二低溫截止閥和第一低溫截止閥連接精餾塔主冷，第二低溫截止閥與第一低溫截止閥之間連接的真空絕熱管上安裝有安全閥和第三低溫截止閥，液氧儲槽與第四低溫截止閥的連接管道上安裝有第五低溫截止閥，液氧儲槽的液氧經(jīng)第五低溫截止閥輸出。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低溫液體返灌裝置，精餾塔主冷經(jīng)調(diào)節(jié)閥連接液氧儲槽入口，液氧儲槽的出口經(jīng)第四低溫截止閥連接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口連接液氧儲槽，液氧儲槽的出口還依次經(jīng)第二低溫截止閥和第一低溫截止閥連接精餾塔主冷，第二低溫截止閥與第一低溫截止閥之間連接的真空絕熱管上安裝有安全閥和第三低溫截止閥，液氧儲槽與第四低溫截止閥的連接管道上安裝有第五低溫截止閥，液氧儲槽的液氧經(jīng)第五低溫截止閥輸出。本實(shí)用新型直接將原生產(chǎn)的液氧返罐到精餾塔主冷，可快速滿足了建立空分裝置開機(jī)調(diào)純工況的條件，由于開機(jī)時(shí)間縮短，也減少了員工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，且操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用于任何一套大型空氣分離裝置的開機(jī)操作。
【IPC分類】F25J3-04
【公開號】CN204329469
【申請?zhí)枴緾N201420793822
【發(fā)明人】曾永林, 萬建余, 徐福根, 袁青平, 章小兵, 吳琦
【申請人】新余鋼鐵集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月16日