CN208059408U - 一种内压缩制氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内压缩制氧系统，包括依次连通的中控单元、空气压缩单元、空分冷箱和精馏塔，空气压缩单元的受控端连接中控单元的空压机控制端，空气压缩单元和空分冷箱之间通过输气管道连通，输气管道上设有气量控制装置，气量控制装置包括相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道，主管道上设有主控阀，辅压分管道上设有辅压旁路阀，均压分管道上设有均压旁路阀，主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀上的管径依次减小；能够有效预防系统停车或跳车的安全事故发生，提高整个系统的安全性和可靠性，保障整个系统的稳定运行，且能够满足冷态开车时的压力需求，缩短了开车时间，间接提高了整个系统的工作效率。

Description

一种内压缩制氧系统

技术领域

本实用新型涉及空气分离设备技术领域，尤其涉及一种内压缩制氧系统。

背景技术

目前，空分装置就是以空气为原料，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，而在空分技术中，直接从空分设备中生产出高压的氧气供给用户的流程叫做内压缩流程。目前所使用的内压缩流程多包括空气压缩、空气预冷、分子筛纯化、增压、增压透平膨胀机制冷和精馏这几大步骤，其中精馏所使用的空分冷箱仅靠一个总阀控制压缩空气的进入。总阀在长期使用下极易失效关闭，造成进塔气量减少，对于精馏塔而言，上升气量减少或上升气量不足以托住下流液体，将导致大量下流液体下流，破坏精馏，导致精馏纯度下降，使气化装置被迫停用煤烧嘴和降负荷，甚至气化炉停车，不仅影响了工作效率，而且给生产系统带来极大的波动和潜在风险，严重影响整个系统的安全稳定运行，同时，气量减少会造成膨胀机进口温度低、膨胀机带液和设备损坏的危害，进而给空分装置的重要机组膨胀机运行也带来极大风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内压缩制氧系统，能够有效预防系统停车或跳车的安全事故发生，提高整个系统的安全性和可靠性，保障整个系统的稳定运行，且能够满足冷态开车时的压力需求，缩短了开车时间，间接提高了整个系统的工作效率。

本实用新型采用的技术方案为：

一种内压缩制氧系统，包括依次连通的中控单元、空气压缩单元、空分冷箱和精馏塔，空气压缩单元的受控端连接中控单元的空压机控制端，所述空气压缩单元和空分冷箱之间通过输气管道连通，输气管道上设有气量控制装置；所述气量控制装置包括相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道，主管道上设有主控阀，辅压分管道上设有辅压旁路阀，均压分管道上设有均压旁路阀，主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀上的管径依次减小；所述主控阀和辅压旁路阀均为电子阀，主控阀的受控端连接中控单元的主阀控制端，辅压旁路阀的受控端连接中控单元的调整控制端。

所述气量控制装置和空分冷箱之间的输气管道内设有压力传感器，压力传感器的输出端连接中控单元的压力信号输入端。

所述均压旁路阀为电子阀，均压旁路阀的受控端连接中控单元的均压控制端。

所述主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀的管径分别为600mm、300mm和150mm。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过在相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道上分别设置主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀，管径最大的主控阀提供了正常工作状态下的气量需求，管径最小的均压旁路阀提供了开车初期精馏塔内的均压气量需求，辅压旁路阀提供了主控阀失效或冷态开车时均压旁路阀提供气量无法满足气压需求时的压力辅助需求，实现了对不同工作状态下空分冷箱对气量的不同需求，保证了整个内压缩制氧系统的安全、稳定和可靠运行；

（2）通过压力传感器的设置，能够自动检测进入空分冷箱的空气压力，继而通过中控单元调控辅压旁路阀的流量，实现对进塔气量的自动控制，调整更为精确，且时效性强，稳定度高，可靠度高。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型中的气量控制装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、空分冷箱；2、精馏塔；3、压力传感器；4、输气管道；5、辅压旁路阀；6、主控阀；7、均压旁路阀。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括依次连通的中控单元、空气压缩单元、空分冷箱1和精馏塔2，空气压缩单元的受控端连接中控单元的空压机控制端；空气压缩单元和空分冷箱1之间通过输气管道4连通，输气管道4上设有气量控制装置，气量控制装置和空分冷箱1之间的输气管道4内设有压力传感器3；气量控制装置包括相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道，主管道上设有主控阀6，辅压分管道上设有辅压旁路阀5，均压分管道上设有均压旁路阀7，主控阀6、辅压旁路阀5和均压旁路阀7上的管径依次减小；主控阀6和辅压旁路阀5均为电子阀，主控阀6的受控端连接中控单元的主阀控制端，辅压旁路阀5的受控端连接中控单元的调整控制端，压力传感器3的输出端连接中控单元的压力信号输入端。

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。

如图1所示，中控单元、空气压缩单元、空分冷箱1和精馏塔2依次串联，空气压缩单元和空分冷箱1之间通过输气管道4连通，输气管道4上设有气量控制装置。

如图2所示，气量控制装置和空分冷箱1之间的输气管道4内设有用于感应输气管道4内空气压力的压力传感器3，气量控制装置和包括相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道，主管道上设有主控阀6，辅压分管道上设有辅压旁路阀5，均压分管道上设有均压旁路阀7，主控阀6和辅压旁路阀5采用电子阀，均压旁路阀7上采用手动阀或电子阀，此处优选均压旁路阀7采用电子阀，主控阀6优选采用HV01301型号的阀门，主控阀6、辅压旁路阀5和均压旁路阀7的管径分别采用DN600、DN300和DN150，即管径分别为600mm、300mm和150mm。

中控单元采用DCS系统，压力传感器3的输出端连接中控单元的压力信号输入端，中控单元的主阀控制端连接主控阀6的受控端，中控单元的调整控制端连接辅压旁路阀5的受控端，中控单元的均压控制端连接均压旁路阀7的受控端。

本实用新型的工作原理为：

在系统开车初期，中控单元打开均压旁路阀7对精馏塔2进行均压，若冷态开车向下塔导气时，DN150的均压旁路阀7通过的气量仅为15000m³/h，过气量较小，进入下塔后大部分被液化，充压速度慢，且压力充不起来，无法满足下塔充压需要，若打开主控阀6又会导致气量过大不易控制，进而造成压力波动和下塔超压，因此，中控单元通过控制辅压旁路阀5打开，即可满足冷态开车下的下塔充压需求，满足了多种状态的使用需求，同时解决了冷态开车时下塔导气慢的问题，提高了本实用新型整体的工作效率。

在系统正常工作期间，主控阀6打开，辅压旁路阀5和均压旁路阀7均关闭，满足正常工作状态下的系统需求。当主控阀6出现失效突然关闭时，通过工作人员发现或压力传感器3的检测，中控单元控制辅压旁路阀5和均压旁路阀7同时打开，使进塔气量将达到110000m³/h左右，即可满足下塔的充压需求，确保空分装置精馏系统低负荷运行和膨胀机运行安全，同时也可避免删除后系统大幅度波动或系统紧急停车，进而影响后续系统的稳定运行的情况发生，确保整个系统的安全稳定连续运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种内压缩制氧系统，包括依次连通的中控单元、空气压缩单元、空分冷箱和精馏塔，空气压缩单元的受控端连接中控单元的空压机控制端，其特征在于：所述空气压缩单元和空分冷箱之间通过输气管道连通，输气管道上设有气量控制装置；所述气量控制装置包括相互并联的主管道、辅压分管道和均压分管道，主管道上设有主控阀，辅压分管道上设有辅压旁路阀，均压分管道上设有均压旁路阀，主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀上的管径依次减小；所述主控阀和辅压旁路阀均为电子阀，主控阀的受控端连接中控单元的主阀控制端，辅压旁路阀的受控端连接中控单元的调整控制端。

2.根据权利要求1所述的内压缩制氧系统，其特征在于：所述气量控制装置和空分冷箱之间的输气管道内设有压力传感器，压力传感器的输出端连接中控单元的压力信号输入端。

3.根据权利要求1或2所述的内压缩制氧系统，其特征在于：所述均压旁路阀为电子阀，均压旁路阀的受控端连接中控单元的均压控制端。

4.根据权利要求1或2所述的内压缩制氧系统，其特征在于：所述主控阀、辅压旁路阀和均压旁路阀的管径分别为600mm、300mm和150mm。