[实用新型]一种氖氦低温气体冷能回收装置

说明书

本实用新型属于空分设备的技术领域，特别涉及一种氖氦低温气体冷能回收装置，包括空分塔、液空液氮过冷器、主换热器和水冷塔，所述空分塔包括上塔、下塔和冷凝蒸发器，冷凝蒸发器位于上塔和下塔之间，所述冷凝蒸发器内设置有氖氦气体输出管，所述上塔的填料上方设置有污氮输出管，污氮输出管穿过液空液氮过冷器后与氖氦气输出管合并成混合气体输出管，所述混合气体输出管穿过主换热器后与水冷塔相连，连接点位于水冷塔填料的下方。本实用新型提供的氖氦低温气体冷能回收装置，回收氖氦低温气体的冷能用于原料空气的换热和水冷塔的降温，从而减少空分塔的冷量损失，减少冷水机组的负荷。

技术领域

本实用新型属于空分设备的技术领域，特别涉及一种氖氦低温气体冷能回收装置。

背景技术

空分设备是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。空分设备一般包括空分塔、液空液氮过冷器、主换热器和水冷塔等多个装置。

由于空气中氖氦气体的液化温度远远低于氧气和氮气(氧气为183℃，氮气为196℃，氖气为-246℃，氦气为-266℃)，因此现有空分塔的下塔顶部始终有一股无法冷凝的氖氦低温气体侵占冷凝蒸发器，氖氦低温气体的侵占造成冷凝蒸发器工作效率降低，在工作时需要对氖氦低温气体连续排放，才能使得蒸发器正常工作。对于一般的空分设备而言，每小时约排放150Nm³的氖氦低温气体，这样的排放造成了很大的冷量损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氖氦低温气体冷能回收装置，回收氖氦低温气体的冷能用于原料空气的换热和水冷塔的降温，从而减少空分塔的冷量损失，减少冷水机组的负荷。

本实用新型的目的是这样实现的：一种氖氦低温气体冷能回收装置，包括空分塔、液空液氮过冷器、主换热器和水冷塔，所述空分塔包括上塔、下塔和冷凝蒸发器，冷凝蒸发器位于上塔和下塔之间，所述冷凝蒸发器内设置有氖氦气体输出管，所述上塔的填料上方设置有污氮输出管，污氮输出管穿过液空液氮过冷器后与氖氦气体输出管合并成混合气体输出管，所述混合气体输出管穿过主换热器后与水冷塔相连，连接点位于水冷塔填料的下方。

上述装置还包括空气输入管，空气输入管穿过主换热器后与空分塔的底端相连，空气输入管中的原料空气与混合气体输出管中的低温气体在主换热器中进行热量交换，使得原料空气温度降低。

上述上塔的顶端设置有氮气输出管，氮气输出管依次穿过液空液氮过冷器和主换热器后与氮气收集装置相连，上述冷凝蒸发器的上方设置有氧气输出管，氧气输出管依次穿过液空液氮过冷器和主换热器后与氧气收集装置相连。氮气输出管和氧气输出管与液空液氮在液空液氮过冷器中进行热量交换，液空液氮进一步冷却，使之低于饱和温度。氮气输出管和氧气输出管与原料空气在主换热器中进行热量交换，使得原料空气温度降低。

上述氖氦气体输出管连接有氖氦气体排空管和氖氦气体排空阀门。

上述装置还包括过滤原料空气的分子筛系统。

上述混合气体输出管穿过主换热器后分别与分子筛系统和水冷塔相连，一部分混合气体用于分子筛的复生，一部分混合气体用于水冷塔的降温。

上述水冷塔的上方设置有进水管和喷淋头，水冷塔的下方设置有出水管。被冷却的水自上而下流经填料，通过混合气体进行降温。

本实用新型和现有技术相比，具有如下有益效果:

1、本实用新型将空分塔中排出的氖氦低温气体引入空分设备的主换热器的冷端，与原料空气进行换热，使得原料空气温度降低，进而回收冷能。

2、本实用新型将经过主换热器复热后的氖氦气体引入水冷塔，由于氖氦气体为干燥气体，所以水分子能不断蒸发扩散到氖氦气体中去，而水蒸气吸收汽化潜能从水中不断带走热量，使水温降低，干燥气体吸湿是使水温降低的主要原因。