[实用新型]液体空分设备的预冷装置

说明书

技术领域

本实用新型属于全液体空分设备的技术领域，尤其涉及一种液体空分设备的预冷装置。

背景技术

现有制取液氮的液化设备，其是将高压氮气直接通入主换热器中，该高压氮气在该主换热器中与通入该主换热器中的循环氮气进行换热，使该高压氮气的温度降低。然而，进入主换热器的高压氮气其温度偏高，其经主换热器换热之后获得的仍然是具有较高温度的高压氮气，故影响现有制取液氮的液化设备中的主换热器换热效果。同时在主换热器作为冷源的返流氮气即循环氮气在与高压氮气换热之后其温度偏高，而该循环氮气是压缩机的工作介质，循环氮气的温度较高则压缩机的吸入流量会降低，相应地压缩机效率下降。再者，进入压缩机的循环氮气温度较高则经压缩机的排气温度会更高；对于无油润滑的压缩机来说，使其上的密封环会变形、降低使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种液体空分设备的预冷装置，其能提高换热效果，增加产量及使压缩机的工作效率提高，降低设备的故障率，同时也能延长压缩机的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种液体空分设备的预冷装置，包括主换热器、用于抽取冷冻水的水泵、氮冷塔和带有蒸发器的冷冻机组，还包括用于冷却高压氮气的预冷装置，所述水泵的进水口通过管道与所述氮冷塔的底部相连接，所述水泵的出水口通过管道与所述冷冻机组的蒸发器的一端相连接，所述蒸发器用于冷却所述冷冻水，所述冷冻机组的蒸发器的另一端通过管道与所述预冷装置相连接，所述预冷装置通过管道与所述主换热器相连接使高压氮气通入所述主换热器内。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述预冷装置为冷凝器。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：本用实新型的液体空分设备的预冷装置采用了水泵、冷冻机组、预冷装置等结构，使通入主换热器内的高压氮气具有较低的温度，其能使压缩机的工作效率提高，降低设备的故障率，同时也能延长压缩机的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述；

如图1所示，液体空分设备的预冷装置，包括主换热器1、用于抽取冷冻水6的水泵2、氮冷塔3和带有蒸发器41的冷冻机组4，还包括用于冷却高压氮气的预冷装置5。其中，来源于氮冷塔的冷冻水最终作为预冷装置的冷源，通过预冷装置将高压氮气在该预冷装置内与冷冻水进行热量交换，使高压氮气的温度降低。所述水泵2的进水口通过管道与所述氮冷塔3的底部相连接，所述水泵的出水口通过管道与所述冷冻机组的蒸发器的一端相连接。水泵2作为冷冻水在管道内流动的动力源，水泵将在氮冷塔3内的冷冻水抽出并输送到冷冻机组4的蒸发器41内。冷冻机组的蒸发器41与供冷冻水流通的管道之间的连接方式需实现所述蒸发器用于冷却所述冷冻水的功能，即在冷冻机组4内循环的热介质与流进蒸发器41的冷冻水6进行换热，使冷冻水6的温度进一步降低。所述冷冻机组4的蒸发器41的另一端通过管道与所述预冷装置相连接，所述预冷装置通过管道与所述主换热器相连接使高压氮气通入所述主换热器内，即从冷冻机组的蒸发器41流向预冷装置5的管道连接方式、供高压氮气通入预冷装置5的管道以及预冷装置5与主换热器1的管道连接方式应当满足如下关系：经蒸发器41冷却的冷冻水6通入预冷装置5内，冷冻水在预冷装置5内作为冷源，该冷冻水与高压氮气进行热量交换使冷冻水的温度降低，高压氮气再通入主换热器1内。在该主换热器内，高压氮气与作为主换热器冷源的循环氮气再进行换热，这一步换热过程与现有技术无异。但是，进入主换热器之前，高压氮气已经被预冷装置降低温度，再经该主换热器换热后，不仅高压氮气降低温度，而且在换热之后循环氮气也降低了温度（相对于未增加预冷装置结构的液化设备而言）。由于循环氮气降低了温度，压缩机7的吸入循环氮气的量增加，相应地压缩机效率提高。再者，进入压缩机的循环氮气温度较低则经压缩机的排气温度也会相对变低；对于无油润滑的压缩机来说，使其上的密封环不易变形、提高了其使用寿命，对于有油润滑的压缩机来说，润滑油不会因为温度过高而失效，使压缩机在工作过程中得到了良好的润滑，降低设备的故障率，能有效地延长了缩机的使用寿命。

在本实施例中，所述预冷装置为冷凝器。当然也可以采用其它方式对高压氮气进行预冷却。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。