一种制氧机预冷系统新型换热系统的制作方法

本发明涉及制氧技术预冷工，具体而言，尤其涉及一种制氧机预冷系统新型换热系统。

背景技术：

1、由林德公司设计的35000m3/h制氧机预冷系统流程工艺核心是通过7℃-15℃的超低温冷却水将空压机末级100℃的高温压缩空气冷却至18℃以下，进而进入分子筛系统进行纯化，最终进入空分装置进行精馏，提取氧、氮、氩合格产品。

2、制氧预冷工艺系统7℃-15℃的超低温冷却水是由24℃-33℃工业循环水进行二次冷却而来。工业水的二次冷却由3台冷水机组(2台制冷量1200kw，1台制冷量1500kw)作为冷源。冷水机组运行耗电量大，生产成本较高，即使冬季时仍采取冷水机组进行冷却水降温，未有效利用东北地区冬季低温天气，通过自然低温换热降低制氧预冷工艺用水温度。

技术实现思路

1、根据上述背景技术中提到的技术问题，而提供一种制氧机预冷系统新型换热系统。本发明聚焦35000m3/h制氧机预冷流程中的换热工艺进行研究，结合北方地区冬季气温低且持续时间长的特点，将冬季时段视为自然冷源与现有工业制冷机制备的冷源实现替代，此替代过程由新设计的一套低功耗户外换热系统实现，不仅稳定冷源同时停运了工业制冷机，极大降低功耗最终实现预冷系统高效率换热节能运行。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种制氧机预冷系统换热系统，包括：多组水冷冷水机组；其特征在于，所述换热系统包括室外循环及室内循环；所述室内循环与所述室外循环间通过板式换热器连接；所述室外循环将完成室内列管式换热形成的温度饱和乙二醇冷媒通过换热实现降温，降温后再循环至室内换热器与工业水换热；

4、所述室外循环包括：与所述板式换热器连接的闭式冷却塔及冷水泵；通过所述冷水泵驱动实现在所述板式换热器上的循环；所述板式换热器的循环介质为乙二醇冷媒。

5、进一步地，所述换热系统还具有自控单元；所述自控单元与所述室外循环连接通过数据运算和控制指令来实现系统的自动化工作；所述自控单元将设置在所述冷水泵实现乙二醇的换热。

6、进一步地，所述室内循环中，通过制氧机压缩空气冷却流程阶段，空压机排出的高温压缩空气，通过冷冻水降温。

7、进一步地，所述冷冻水通过工业制冷机完成制冷。

8、进一步地，所述室外循环将完成室内列管式换热形成的温度饱和乙二醇冷媒通过户外板式换热器的自然低温换热实现降温，降温后再循环至室内换热器与工业水换热。

9、进一步地，所述室外循环的换热面积为100m2-120m2。

10、进一步地，所述乙二醇冷媒通过循环泵驱动；所述循环泵的功率为15kw-20kw；流量150-180m3/h。

11、进一步地，所述列管式换热是通过换热器对一次工业水进行降温，管程为一次工业水，壳程为换热媒乙二醇。

12、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、1、当气温达到冬季户外温度即可实现停运工业制冷机，实现冬季常时间节能运行：单台冷水机组247kw/h，耗电量49.79万元；新系统冬季进行耗电量9.07万元，冬季总体节能效益40.72万元。

14、2、为制氧实现低碳绿色发展做出实质性贡献，减少碳排放量700吨以上。

15、3、新旧系统用根据气温条件设置为自动切换，实现高耗能制冷机运行精准管控，灵活降低能耗。

16、4、减少了工业制冷剂冷凝器运行工业水消耗，将预冷系统工业水需求降低，产线负荷降低。

技术特征：

1.一种制氧机预冷系统换热系统，包括：多组水冷冷水机组；其特征在于，所述换热系统包括室外循环及室内循环；所述室内循环与所述室外循环间通过板式换热器连接；所述室外循环将完成室内列管式换热形成的温度饱和乙二醇冷媒通过换热实现降温，降温后再循环至室内换热器与工业水换热；

2.根据权利要求1所述的一种制氧机预冷系统换热系统，其特征在于，所述换热系统还具有自控单元；所述自控单元与所述室外循环连接通过数据运算和控制指令来实现系统的自动化工作；所述自控单元将设置在所述冷水泵实现乙二醇的换热。

3.根据权利要求1所述的一种制氧机预冷系统换热系统，其特征在于，所述室内循环中，通过制氧机压缩空气冷却流程阶段，空压机排出的高温压缩空气，通过冷冻水降温。

4.根据权利要求3所述的一种制氧机预冷系统新型换热系统，其特征在于，所述冷冻水通过工业制冷机完成制冷。

5.根据权利要求1所述的一种制氧机预冷系统新型换热系统，其特征在于，所述室外循环将完成室内列管式换热形成的温度饱和乙二醇冷媒通过户外板式换热器的自然低温换热实现降温，降温后再循环至室内换热器与工业水换热。

6.根据权利要求1或5所述的一种制氧机预冷系统新型换热系统，其特征在于，所述室外循环的换热面积为100m2-120m2。

7.根据权利要求1所述的一种制氧机预冷系统新型换热系统，其特征在于，所述乙二醇冷媒通过循环泵驱动；所述循环泵的功率为15kw-20kw；流量150-180m3/h。

8.根据权利要求5所述的一种制氧机预冷系统新型换热系统，其特征在于，所述列管式换热是通过换热器对一次工业水进行降温，管程为一次工业水，壳程为换热媒乙二醇。

技术总结本发明提供一种制氧机预冷系统换热系统，包括：多组水冷冷水机组；所述换热系统包括室外循环及室内循环；所述室内循环与所述室外循环间通过板式换热器连接；所述室外循环将完成室内列管式换热形成的温度饱和乙二醇冷媒通过换热实现降温，降温后再循环至室内换热器与工业水换热；所述室外循环包括：与所述板式换热器连接的闭式冷却塔及冷水泵；通过所述冷水泵驱动实现在所述板式换热器上的循环；所述板式换热器的循环介质为乙二醇冷媒。本发明减少了工业制冷剂冷凝器运行工业水消耗，将预冷系统工业水需求降低，产线负荷降低。技术研发人员：房斌,赵启瑞受保护的技术使用者：本钢板材股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29