本發(fā)明涉及一種高壓輸氣裝置，具體涉及一種采用空分低溫膨脹機(jī)技術(shù)的高壓輸氣裝置。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有多級(jí)壓縮、中間冷卻的壓氣機(jī)高壓輸氣技術(shù)，需要考慮對(duì)壓氣機(jī)的壓縮熱進(jìn)行有效回收利用，而低品位壓縮熱的熱回收利用是一個(gè)難題，需要結(jié)合恰當(dāng)?shù)墓に?，才能高效回收利用，而且裝置的噪聲較大。

2、因此，如何減少高壓壓氣機(jī)的壓縮熱產(chǎn)生、減少低品位壓縮熱的熱回收利用難度，減輕機(jī)組的噪聲對(duì)人機(jī)環(huán)境的影響，值得研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一種高壓輸氣裝置，該裝置通過補(bǔ)冷回路實(shí)現(xiàn)高壓氣體輸送，過程如下：空氣經(jīng)壓氣機(jī)1壓縮后，進(jìn)入換冷單元2液化制得液空(液空即液態(tài)空氣，下同)，送入儲(chǔ)液罐3，儲(chǔ)液罐3中的液空再經(jīng)過高壓泵增壓后，進(jìn)入換冷單元2釋放出冷量冷卻壓縮空氣，形成高壓氣體15輸出；

2、所述補(bǔ)冷回路是指從儲(chǔ)液罐3出來的液空，通過液壓泵4、換冷單元2氣化后，再進(jìn)入低溫膨脹機(jī)5膨脹做功、降低溫度，低溫膨脹機(jī)5的排氣進(jìn)入換冷單元2回收冷量后排出，再經(jīng)壓氣機(jī)1或壓縮機(jī)7增壓后進(jìn)入換冷單元2液化，進(jìn)入儲(chǔ)液罐3存儲(chǔ)，所述低溫膨脹機(jī)5產(chǎn)生的機(jī)械能用于拖動(dòng)制動(dòng)器6，從而形成該裝置的補(bǔ)冷回路。

3、所述高壓輸氣裝置中的空氣壓縮、冷卻過程中還包括空氣的凈化與純化，用于除去空氣中的固體物及雜質(zhì)氣體；空氣凈化與純化設(shè)備集成在壓氣機(jī)1和/或壓縮機(jī)7和/或換冷單元2中，或者集成在壓氣機(jī)1、壓縮機(jī)7、換冷單元2的連接管道上。

4、所述的換冷單元2采用換冷器串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式，其中的介質(zhì)為雙相及以上。

5、所述的低溫膨脹機(jī)5的制動(dòng)器6，包括但不限于風(fēng)機(jī)、液體泵、壓縮機(jī)或壓氣機(jī)，用于回收低溫膨脹機(jī)5產(chǎn)生的膨脹功。

6、所述的壓氣機(jī)1或壓縮機(jī)7，僅為區(qū)分，實(shí)質(zhì)均為空氣壓縮增壓設(shè)備；液壓泵或液空泵、高壓泵亦類此。

7、設(shè)有精餾單元9：從儲(chǔ)液罐3出來的液空，經(jīng)液空泵8增壓后，進(jìn)入精餾單元9，產(chǎn)生液氧10及氣相氮?dú)廨敵觥?/p>

8、設(shè)有液化單元11：從精餾單元9產(chǎn)生的氣相氮?dú)?，?jīng)液化單元11，制得液氮12。

9、所述的精餾單元9參照空分裝置的精餾塔設(shè)計(jì)、安裝、操作。

10、所述的液化單元11采用常規(guī)壓縮制冷工藝或低溫膨脹機(jī)工藝實(shí)現(xiàn)。

11、所述高壓輸氣裝置中的空氣為等壓液化過程，是指進(jìn)入換冷單元2的原料空氣，無需像傳統(tǒng)的空分工藝那樣膨脹降壓制冷，壓氣機(jī)出來的空氣，僅有沿程設(shè)備及管道的阻力損失，可以視為壓力變化不大的空氣等壓液化過程。

12、所述高壓輸氣裝置中的空氣凈化與純化設(shè)備，其中的純化設(shè)備包括分子篩純化器、可逆式換冷器或石頭蓄冷器等，應(yīng)能保證工藝的連續(xù)正常運(yùn)行。

13、本申請(qǐng)中未說明的設(shè)備及其系統(tǒng)、管道、儀表、閥門、保冷、具有調(diào)節(jié)功能旁路設(shè)施等，參照或按照公知的傳統(tǒng)工藝中的成熟技術(shù)進(jìn)行配套。

14、本系統(tǒng)采用必要的回?zé)?、回冷、放空調(diào)節(jié)等措施。

15、本申請(qǐng)未提及的部分如安全附件、自動(dòng)控制等，采用現(xiàn)有公知技術(shù)進(jìn)行配套，即將現(xiàn)有的成熟可靠的合理技術(shù)措施應(yīng)用于本裝置。

16、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

17、1、相比現(xiàn)有多級(jí)壓縮、中間冷卻的壓氣機(jī)高壓輸氣技術(shù)，采用結(jié)合空分膨脹機(jī)的空氣等壓液化、高壓泵增壓回冷氣化高壓供氣技術(shù)，能夠有效降低壓氣機(jī)的壓縮熱功耗，減輕壓氣機(jī)的低品位壓縮熱熱回收的難度，高壓供氣的綜合電耗降低幅度大，是一種全新的節(jié)能型氣壓/液壓組合式高壓供氣裝置，適用于現(xiàn)有大型多級(jí)高壓壓氣機(jī)組供氣系統(tǒng)的改造、升級(jí)；

18、2、能方便通過儲(chǔ)存的液空制取液氧、液氮或氮?dú)?，還可以用于供冷。

19、3、相比現(xiàn)有多級(jí)壓縮、中間冷卻的高壓機(jī)，本高壓輸氣裝置的機(jī)組噪聲低，是一種環(huán)境友好型的氣壓/液壓組合式高壓供氣裝置。

技術(shù)特征：

1.一種高壓輸氣裝置，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸氣裝置，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸氣裝置，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓輸氣裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸氣裝置，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓輸氣裝置，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種高壓輸氣裝置，采用低溫膨脹機(jī)、液空增壓回冷技術(shù)，形成一種全新的氣壓/液壓組合式高壓輸氣裝置，裝置節(jié)能效果好，噪聲低，還可以副產(chǎn)液氧、液氮或高純氮?dú)?，預(yù)期效益明顯。

技術(shù)研發(fā)人員：王海波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京瑞柯徠姆環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19