一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置的制作方法

本技术涉及深冷制氧，特别涉及一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置。

背景技术：

1、深冷制氧装置是钢厂中的重要设备，在钢铁冶炼及制造业中普遍应用。深冷制氧装置利用空气为原料，过滤后经空气压缩机升压，再进行预冷和吸附纯化，最后进入空分精馏塔内精馏而生产出氧气、氮气及液氧产品供钢厂生产用。

2、深冷制氧装置在正常运行情况下，装置连续操作周期为2年，运转周期结束后需要对板式换热器及精馏系统等低温部件加温解冻，并对空气压缩机进行检查维修。传统的操作方法是，先将空气压缩机停机后维修，待修好复位之后，再通过空气压缩机吹扫将冷箱解冻。通常情况下，空气压缩机维修完成后对冷箱解冻的时间约为36小时，在全部解冻后，达到设计产品产量的开车时间约为36小时；总计，从空气压缩机开始运行解冻至装置恢复正常运行产生液氧所需的时间为72小时。在这72小时内没有氧气产生，需要外购液氧以满足炼铁需要，而且加温解冻、热启车制氧阶段的耗电量很大，严重增加了生产成本。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置，缩短检修时间，实现快速产氧供氧。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置，包括空气过滤器、空气压缩机、预冷系统、分子筛吸附器、板式换热器、空分精馏塔、过冷器，所述空分精馏塔包括上塔、下塔、以及设置在上塔和下塔之间的冷凝蒸发器，所述上塔顶部的氮气出口连接氮气输出管、所述上塔底部的液氧输送管连接液氧储罐；所述空气压缩机的出口端通过第一送气管连接预冷系统空冷塔的入口端，所述空冷塔的入口端还连接预吹扫管，所述预吹扫管的进气端与与深冷制氧装置的高压氮气输出管道相连通，所述预吹扫管与第一送气管并联设置、且预吹扫管和第一送气管上均设置有可独立控制管路启闭的控制阀；所述冷凝蒸发器的底部设置补液口，所述补液口通过液氧补充管与液氧储罐相连接。

4、本实用新型的进一步改进在于：所述液氧补充管上设置有用于控制管路启闭的液氧开关阀，在液氧补充管上还安装有用于实现液氧输送的液氧泵。

5、本实用新型的进一步改进在于：所述液氧开关阀靠近补液口端设置。

6、本实用新型的进一步改进在于：位于增压透平膨胀机的膨胀端与上塔的冷气入口之间的连接管道上还分支设置一反冲管，所述反冲管的另一端连接至位于板式换热器前端的污氮管。

7、本实用新型的进一步改进在于：所述预冷系统还包括用于为空冷塔冷却介质进行降温的水冷塔，所述水冷塔的热媒侧入口通过回水管与循环水池相连通，水冷塔的热媒侧出口通过送水管与空冷塔的冷媒侧入口相连通。

8、本实用新型的进一步改进在于：所述水冷塔的热媒侧入口还与新水补水管相连通，所述新水补水管与回水管并联设置。

9、本实用新型的进一步改进在于：所述回水管、新水补水管上均设置可独立控制管路启闭的控制阀。

10、由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

11、本实用新型提供了一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置，在空冷塔的上游引入高压氮气的预吹扫管，可将空气压缩机检修与吹扫解冻两个步骤同时进行，大大缩短了解冻时间；制冷时，采用压缩空气和高压氮气同步通入降温，在引入高压氮气的同时，通过反冲管将压缩膨胀后的低温氮气引入板式换热器进行冷却，以此降低进入下塔的压缩空气温度，加快下塔冷却效率、缩短下塔见液空的时间；同时，为了缩短主冷凝蒸发器液氧液面积累时间，在冷凝蒸发器底部引入液氧补充管，将液氧储罐内的液氧返灌入冷凝蒸发器内。经核算，采用本实用新型后，从停机检修到正常出氧仅耗时30小时左右，可提前出氧42小时，耗电量显著降低，同时减少了42小时炼铁所需的液氧外购量，企业成本大大降低。

技术特征：

1.一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置，包括空气过滤器(1)、空气压缩机(2)、预冷系统(3)、分子筛吸附器(5)、板式换热器(6)、空分精馏塔、过冷器(12)，所述空分精馏塔包括上塔(9)、下塔(10)、以及设置在上塔(9)和下塔(10)之间的冷凝蒸发器(11)，所述上塔(9)顶部的氮气出口连接氮气输出管、所述上塔(9)底部的液氧输送管连接液氧储罐(35)，其特征在于：所述空气压缩机(2)的出口端通过第一送气管(13)连接预冷系统(3)空冷塔(3-1)的入口端，所述空冷塔(3-1)的入口端还连接预吹扫管(15)，所述预吹扫管(15)的进气端与与深冷制氧装置的高压氮气输出管道(28)相连通，所述预吹扫管(15)与第一送气管(13)并联设置、且预吹扫管(15)和第一送气管(13)上均设置有可独立控制管路启闭的控制阀(16)；所述冷凝蒸发器(11)的底部设置补液口，所述补液口通过液氧补充管(23)与液氧储罐(35)相连接。

2.根据权利要求1所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：所述液氧补充管(23)上设置有用于控制管路启闭的液氧开关阀(24)，在液氧补充管(23)上还安装有用于实现液氧输送的液氧泵(25)。

3.根据权利要求2所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：所述液氧开关阀(24)靠近补液口端设置。

4.根据权利要求1所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：位于增压透平膨胀机的膨胀端(8)与上塔(9)的冷气入口之间的连接管道上还分支设置一反冲管(37)，所述反冲管(37)的另一端连接至位于板式换热器(6)前端的污氮管(27)。

5.根据权利要求1所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：所述预冷系统(3)还包括用于为空冷塔(3-1)冷却介质进行降温的水冷塔(3-2)，所述水冷塔(3-2)的热媒侧入口通过回水管(32)与循环水池(31)相连通，水冷塔(3-2)的热媒侧出口通过送水管(33)与空冷塔(3-1)的冷媒侧入口相连通。

6.根据权利要求5所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：所述水冷塔(3-2)的热媒侧入口还与新水补水管(34)相连通，所述新水补水管(34)与回水管(32)并联设置。

7.根据权利要求6所述的快速检修快速产氧的深冷制氧装置，其特征在于：所述回水管(32)、新水补水管(34)上均设置可独立控制管路启闭的控制阀(16)。

技术总结本技术提供了一种快速检修快速产氧的深冷制氧装置，所述空气压缩机的出口端通过第一送气管连接预冷系统空冷塔的入口端，所述空冷塔的入口端还连接预吹扫管，所述预吹扫管的进气端与与深冷制氧装置的高压氮气输出管道相连通，所述预吹扫管与第一送气管并联设置、且预吹扫管和第一送气管上均设置有可独立控制管路启闭的控制阀；所述冷凝蒸发器的底部设置补液口，所述补液口通过液氧补充管与液氧储罐相连接。本技术大大缩短了解冻时间、制冷时间、冷凝蒸发器底部液氧液面的积累时间，经核算可提前出氧约42小时，显著降低了能耗，同时减少了外购液氧量，企业成本大大降低。技术研发人员：杜海威受保护的技术使用者：河北荣信钢铁有限公司技术研发日：20231101技术公布日：2024/7/4