本技術(shù)涉及空分，具體涉及一種半閉式空分預(yù)冷裝置。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)氣體被形象地稱為“工業(yè)血液”，空分裝置則是氣體生產(chǎn)的“心臟”?？諝夥蛛x的基本原理是利用低溫精餾法將空氣冷凝成液體，然后按各組分蒸發(fā)溫度的不同將空氣分離，上述低溫精餾過程需要預(yù)冷裝置對壓縮空氣進(jìn)行冷卻后再通過分子篩除去雜質(zhì)，因此高效節(jié)能的預(yù)冷裝置對于空分裝置運(yùn)行的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性是至關(guān)重要的。

2、現(xiàn)代空分裝置的預(yù)冷系統(tǒng)通常由濕式熱交換的水冷塔、空冷塔和相關(guān)的閥門、管道、儀表組成。來自精餾塔低溫的、干燥的污氮在水冷塔中將循環(huán)水冷卻至約15℃，冷卻水在冷凍機(jī)組工作后進(jìn)一步冷卻為約8℃的冷凍水，然后通過冷卻水泵和冷凍水泵加壓進(jìn)入空冷塔的下塔和上塔進(jìn)行噴淋，與高溫壓縮空氣進(jìn)行換熱。最終，約100℃的壓縮空氣冷卻至約10℃，以滿足分子篩的工作溫度要求。上述預(yù)冷系統(tǒng)中的水冷塔頂部放空的濕潤污氮溫度較低，冷量存在一定的浪費(fèi)，并且冷卻水泵和冷凍水泵需要克服空冷塔內(nèi)部高壓，水泵能耗較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、1、實用新型要解決的技術(shù)問題

2、本實用新型目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種半閉式空分預(yù)冷裝置，它能通過在水冷塔頂部設(shè)計換熱器回收放空污氮的冷量；冷凍水采用閉式循環(huán)以取消冷凍水泵；空冷塔逐級換熱提高冷卻效率的復(fù)合手段，更高效地降低壓縮空氣的末端溫度，充分地利用了各級系統(tǒng)的余冷、余壓，能夠有效節(jié)約預(yù)冷系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。

3、2、技術(shù)方案

4、為解決上述問題，本實用新型提供的技術(shù)方案為：

5、一種半閉式空分預(yù)冷裝置，包括循環(huán)水管網(wǎng)、水冷塔和空冷塔，所述水冷塔內(nèi)自上而下設(shè)有常溫水干式換熱器、常溫水噴淋器、第一換熱填料和冷卻水換熱盤管，所述空冷塔內(nèi)設(shè)有冷凍水濕式換熱系統(tǒng)和冷卻水噴淋系統(tǒng)，還包括循環(huán)連接所述循環(huán)水管網(wǎng)、所述常溫水干式換熱器、所述冷卻水換熱盤管和所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)的管道，所述水冷塔的下部設(shè)有冷卻水泵并通過所述冷卻水泵與所述冷卻水噴淋系統(tǒng)連接。

6、可選地，所述冷卻水換熱盤管和所述冷凍水濕式換熱器連接的管道上設(shè)有冷凍機(jī)。

7、可選地，所述空冷塔內(nèi)設(shè)有通氣收水板，所述通氣收水板的上方為一級冷卻區(qū)域，所述通氣收水板的下方為二級冷卻區(qū)域。

8、可選地，所述一級冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有第一冷凍水噴淋器，所述第一冷凍水噴淋器通過噴淋水泵連接所述通氣收水板的收水區(qū)，所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)包括設(shè)于所述第一冷凍水噴淋器和所述通氣收水板之間的第一濕式冷卻水換熱器。

9、可選地，所述二級冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有第二換熱填料，所述冷卻水噴淋系統(tǒng)包括設(shè)于所述通氣收水板下的第二冷凍水噴淋器，所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)還包括設(shè)于所述二級冷卻區(qū)域內(nèi)的第二濕式冷卻水換熱器，所述第二冷凍水噴淋器、所述第二濕式冷卻水換熱器和所述第二換熱填料自上而下。

10、可選地，所述循環(huán)水管網(wǎng)包括循環(huán)供水管和循環(huán)回水管，所述循環(huán)供水管用于向所述水冷塔供水，從所述空冷塔排出的水進(jìn)入所述循環(huán)回水管。

11、可選地，還包括與所述空冷塔連接的純化系統(tǒng)，從所述空冷塔排出的空氣進(jìn)入所述純化系統(tǒng)。

12、3、有益效果

13、采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

14、本半閉式空分預(yù)冷裝置中的水冷塔通過設(shè)置一組常溫水干式換熱器回收放空污氮的冷量，進(jìn)一步降低了冷卻水水溫，降低冷卻水制備冷凍水的冷凍機(jī)組規(guī)模，充分提高了污氮冷量的利用濾；

15、本半閉式空分預(yù)冷裝置冷凍水是閉式循環(huán)，常規(guī)設(shè)置是在冷凍機(jī)前設(shè)置冷凍水泵，經(jīng)加壓后克服空冷塔內(nèi)部壓力，并噴淋直接冷卻壓縮空氣，是開式循環(huán)，本半閉式空分預(yù)冷裝置利用了循環(huán)水系統(tǒng)余壓，不需要設(shè)置冷凍水泵，節(jié)約了運(yùn)行能耗和建設(shè)投資。

16、本半閉式空分預(yù)冷裝置中的空冷塔上塔為一級冷凍水循環(huán)冷卻，空冷塔下塔為二級冷卻水噴淋冷卻，使得空冷塔內(nèi)部的換熱更加均勻而充分；相比傳統(tǒng)的空冷塔設(shè)計，本半閉式空分預(yù)冷裝置增加了一級預(yù)冷卻，提高了對壓縮空氣冷卻的效果。

17、本半閉式空分預(yù)冷裝置中的空冷塔內(nèi)部上下分離式設(shè)計有利于改善空冷塔內(nèi)劇烈溫度變化導(dǎo)致的結(jié)問題。

技術(shù)特征：

1.一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：包括循環(huán)水管網(wǎng)、水冷塔和空冷塔，所述水冷塔內(nèi)自上而下設(shè)有常溫水干式換熱器、常溫水噴淋器、第一換熱填料和冷卻水換熱盤管，所述空冷塔內(nèi)設(shè)有冷凍水濕式換熱系統(tǒng)和冷卻水噴淋系統(tǒng)，還包括循環(huán)連接所述循環(huán)水管網(wǎng)、所述常溫水干式換熱器、所述冷卻水換熱盤管和所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)的管道，所述水冷塔的下部設(shè)有冷卻水泵并通過所述冷卻水泵與所述冷卻水噴淋系統(tǒng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：所述冷卻水換熱盤管和所述冷凍水濕式換熱器連接的管道上設(shè)有冷凍機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：所述空冷塔內(nèi)設(shè)有通氣收水板，所述通氣收水板的上方為一級冷卻區(qū)域，所述通氣收水板的下方為二級冷卻區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：所述一級冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有第一冷凍水噴淋器，所述第一冷凍水噴淋器通過噴淋水泵連接所述通氣收水板的收水區(qū)，所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)包括設(shè)于所述第一冷凍水噴淋器和所述通氣收水板之間的第一濕式冷卻水換熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：所述二級冷卻區(qū)域內(nèi)設(shè)有第二換熱填料，所述冷卻水噴淋系統(tǒng)包括設(shè)于所述通氣收水板下的第二冷凍水噴淋器，所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)還包括設(shè)于所述二級冷卻區(qū)域內(nèi)的第二濕式冷卻水換熱器，所述第二冷凍水噴淋器、所述第二濕式冷卻水換熱器和所述第二換熱填料自上而下。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：所述循環(huán)水管網(wǎng)包括循環(huán)供水管和循環(huán)回水管，所述循環(huán)供水管用于向所述水冷塔供水，從所述空冷塔排出的水進(jìn)入所述循環(huán)回水管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種半閉式空分預(yù)冷裝置，其特征在于：還包括與所述空冷塔連接的純化系統(tǒng)，從所述空冷塔排出的空氣進(jìn)入所述純化系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種半閉式空分預(yù)冷裝置，包括循環(huán)水管網(wǎng)、水冷塔和空冷塔，所述水冷塔內(nèi)自上而下設(shè)有常溫水干式換熱器、常溫水噴淋器、第一換熱填料和冷卻水換熱盤管，所述空冷塔內(nèi)設(shè)有冷凍水濕式換熱系統(tǒng)和冷卻水噴淋系統(tǒng)，還包括循環(huán)連接所述循環(huán)水管網(wǎng)、所述常溫水干式換熱器、所述冷卻水換熱盤管和所述冷凍水濕式換熱系統(tǒng)的管道，所述水冷塔的下部設(shè)有冷卻水泵并通過所述冷卻水泵與所述冷卻水噴淋系統(tǒng)連接。它能通過在水冷塔頂部設(shè)計換熱器回收放空污氮的冷量；冷凍水采用閉式循環(huán)以取消冷凍水泵；空冷塔逐級換熱提高冷卻效率的復(fù)合手段，更高效地降低壓縮空氣的末端溫度，充分地利用了各級系統(tǒng)的余冷、余壓，能夠有效節(jié)約預(yù)冷系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：楊佳辰,高錦森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：盈德氣體工程（浙江）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231215
技術(shù)公布日：2024/12/30