[发明专利]空分预冷系统

说明书

本发明属于空气预冷技术领域，公开了一种空分预冷系统，包括空冷塔，冷冻水系统以及循环水系统，所述空冷塔中部设有分布器和气水分离装置将空冷塔隔为空冷塔上段和空冷塔下段，所述冷冻水系统用于空冷塔上段进行热交换，所述循环水系统用于空冷塔下段进行热交换，空冷塔外部增加一个防止串气的水封槽，利用压差将换热后的冷冻水引至水冷塔回收污氮气的冷量，在空冷塔下段经过循环水洗涤的高温气体上升至空冷塔上段被冷冻水继续降温，其中部分水蒸汽冷凝作为冷冻水系统的补水，保证了空分预冷系统中冷冻水的水质，解决了冷冻水中钙镁离子含量升高造成的空分预冷系统结晶堵塞问题。

技术领域

本发明属于空气预冷技术领域，具体涉及为一种空分预冷系统。

背景技术

目前深冷制氧空分预冷系统的流程为：循环水——水冷塔——冷冻泵——冷冻机组——空冷塔——分布器——循环水池，由于循环水中含有钙镁离子，钙镁离子溶解度随温度降低而下降，当其浓度高于该温度下的溶解度时，钙镁离子就会析出堵塞分布器筛孔，分布器筛孔堵塞后空气冷却水分布不均匀，气液不能充分交换热量，空气温度升高，空气中水份含量增加，影响干燥器分子筛的吸附效果，二氧化碳和碳氢化合物吸附能力下降，造成精馏塔主换热器的结冰堵塞，空分系统停车检修，进而对生产型企业造成巨大损失，因此空分预冷系统钙镁离子结晶堵塞问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中钙镁离子结晶堵塞问题，从而提供一种空分预冷系统。

本发明所采取的技术方案是：一种空分预冷系统，包括空冷塔，冷冻水系统以及循环水系统，所述空冷塔中部设有分布器和气水分离装置将空冷塔隔为空冷塔上段和空冷塔下段，所述冷冻水系统用于空冷塔上段进行热交换，所述循环水系统用于空冷塔下段进行热交换。

优选地，所述冷冻水系统包括空冷塔上段，冷冻泵，冷冻机组，液封槽，水冷塔，所述水冷塔出口与冷冻泵进口相连，所述冷冻泵出口与冷冻机组进口相连，所述冷冻机组出口与空冷塔上段进口相连，所述空冷塔上段底部出口管道与液封槽进口相连，所述液封槽出口管道与水冷塔进液口相连。

优选地，所述循环水系统包括循环池和冷却泵，所述空冷塔底部出口与循环池进口管路相连，所述循环池出口与冷却泵进口相连，所述冷却泵出口管道与空冷塔中部进口相连。

优选地，所述空冷塔上段底部出口管道伸入液封槽底部，所述液封槽出口管道位于其顶部。

本发明的有益效果是：（1）空冷塔里面中部增加气水分离装置，起到了以下几大主要作用：a作为脱盐水收集装置，将空冷塔上段脱盐水与下段循环水分开，防止空冷塔上段低温冷冻水系统中钙镁离子结垢堵塞设备和管道；b作为气体通道，使空冷塔下段高温气体能顺利进入上段继续冷却；c作为脱盐水溢流口，当上段脱盐水液位超过设定值时，多余的脱盐水能溢流到空冷塔下段循环水中。

（2）空冷塔外部增加一个防止串气的液封槽，利用压差将换热后的冷冻水引至水冷塔回收污氮气的冷量，经冷冻水循环泵升压，冷冻机组进一步降温后再送空冷塔顶部循环使用，实现脱盐水闭路循环；

（3）不同温度下水的饱和蒸气压不同，从空冷塔下部来的经过循环水洗涤的高温气体在空冷塔上部被脱盐水降温，其中部分水蒸汽冷凝作为脱盐水系统的补水，保证了预冷系统冷冻水的水质，解决了冷冻水中钙镁离子含量升高造成的预冷系统结晶堵塞问题；

（4）空冷塔下部高温气体仍采用循环水降温，降低了冷冻机组的负荷和能耗。项目实施后，经过多年使用后，每次停车检查冷水机组蒸发器列管、冷冻水管线、空冷塔分布器均未出现结晶现象，改造达到了设计目标和效果，取得了巨大的经济效益。

附图说明

图1为本发明空分预冷系统的结构示意图。

具体实施方式