CN211445050U - 一种节能空分制氧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种节能空分制氧装置，包括空压机、空冷塔、第一循环管和第二循环管，所述第一循环管上设第一水泵，所述第二循环管上设第二水泵，所述第一水泵和第二水泵上均连接控流组件，所述控流组件包括变频器、气动调节阀和流量计，所述第一水泵上装配变频器，所述第一循环管上、第一水泵的输出端依次连接气动调节阀和流量计，所述流量计的输出端连接空冷塔；本实用新型提供的制氧装置，通过变频器使电机与水泵设备得到了保护，减少了维护和维修量，延长了使用寿命，间接降低了企业运营成本，变频调速后，电机速度明显减慢，有效降低了设备运行时的噪音，优化了操作员工的工作环境。
Description
技术领域
本实用新型属于制氧设备技术领域，具体涉及一种节能空分制氧装置。
背景技术
空气中含有体积分数约为78％的N2、21％的O2以及其它1％的惰性气体。目前国内外已经投入使用的分离空气的方法主要有变压吸附法、膜分离法和低温分离法等，其中低温分离法(深冷空分法)是现代大型空分厂广泛使用的技术，其利用空气分离技术，首先将空气以高密度压缩再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液脱离，再进一步精馏而得，主要是将精馏与深冷空分相结合。其原理是利用在精馏过程中，利用空气中各组分的沸点不同，实现空气的分离。
预冷系统是空分设备中最主要的部分之一，主要有水冷塔和空冷塔组成，其中水冷塔主要利用空分中低温氮气对循环水进行预冷，然后通过水泵送到空冷塔进行与空气热交换，达到降低空气温度的目的；空分第一道工序空气经空压机压缩后排出，压缩后的空气温度达80℃以上，需要经预冷系统空冷塔的常温水与低温水2次换热降温才能进入下一步分子筛流程，预冷系统一般有四台常低温水泵，其中常温水泵2台，低温水泵2台，以上均2台，互为备用，大电流设备直起会对电器和机械部件造成一定冲击，影响设备寿命；另外，根据设计需要水泵选型都是按常用水量再至少加20％余量选型采购，而实际进入空冷塔水流量是通过PID整定调节阀来实现的，水泵则是长期满负荷运行状态，正常运行出口节流调节阀开度在70％～80％之间波动，调节速度慢，波动大，稳定，精度低，水泵负载不能全部被利用，造成大量电能浪费。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种通过调节水泵转速来调节水流量、节能高效的空分制氧装置。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种节能空分制氧装置，包括空压机、空冷塔、第一循环管和第二循环管，所述空压机的排气管连接空冷塔的下部，所述第一循环管连接空冷塔的中部，所述第二循环管连接空冷塔的上部，所述第一循环管上设第一水泵，所述第二循环管上设第二水泵，所述第一水泵和第二水泵上均连接控流组件。
进一步的，所述控流组件包括变频器、气动调节阀和流量计，所述第一水泵上装配变频器，所述第一循环管上、第一水泵的输出端依次连接气动调节阀和流量计，所述流量计的输出端连接空冷塔。
进一步的，所述空冷塔和第二水泵之间的第二循环管上设冰机。
进一步的，所述流量计的输出端通过PID控制器连接变频器。
进一步的，所述空压机的排气管上设气体调节阀。
进一步的，所述空冷塔的顶端设空气排出口。
进一步的，所述第一水泵和第二水泵均采用常低温水泵。
进一步的，所述变频器的输入端连接工频电源，所述变频器的输出端通过变频电源连接第一水泵。
进一步的，所述第二水泵通过设于第二循环管上的控流组件连接空冷塔。
进一步的，所述第一循环管端部连接有第一喷头并伸入空冷塔的中部，所述第二循环管端部连接有第二喷头并伸入空冷塔上部。
进一步的，所述第二循环管上位于第二水泵及第二喷头之间连接有清洗装置。
进一步的，所述清洗装置包括通过管道连接于第二循环管上的加压泵和清洗剂箱体，所述加压泵的进水管伸入清洗剂箱体内。
进一步的，所述第一循环管的第一水泵和空冷塔之间设冷冻机组，所述第二循环管上、位于冷冻机组的出水端及第二循环管上、位于第二水泵的出水端设置有连接管路，所述连接管路上设置有阀门。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型提供的一种节能空分制氧装置，变频器与水泵配电柜并排放置，变频器出线端连接水泵电机电源，变频器启停由DCS输出逻辑开关量使原配电柜接触器得失电来控制，变频器输出频率由设定流量PID调节，变频电源输送到水泵交流电机，使其转速随频率变化而变化，从而改变输出水流量。
2、本实用新型提供的一种节能空分制氧装置，通过设置冰机制冷来代替原来从水冷塔到空冷塔的冷冻水，从冰机出来的水，通过水泵直接送至空冷塔顶部，这样利用一台冰机代替水冷塔，避免浪费大量的低温氮气，在增加产量的同时，达到节能减耗的作用。
3、本实用新型提供的一种节能空分制氧装置，变频器的特性使电机与水泵设备得到了保护，减少了维护和维修量，延长了使用寿命，间接降低了企业运营成本，变频调速后，电机速度明显减慢，有效降低了设备运行时的噪音，优化了操作员工的工作环境。
附图说明
图1是现有技术中空分制氧流程图。
图2是本实用新型一种节能空分制氧装置示意图。
图3是本实用新型一种节能空分制氧装置控流组件示意图。
图中：1、空压机；2、排气管；3、气体调节阀；4、第一循环管；5、第一水泵；6、空冷塔；7、空气排出口；8、第二循环管；9、冰机；10、第二水泵；11、变频器；12、工频电源；13、变频电源；14、气动调节阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图2所示，一种节能空分制氧装置，包括空压机1、空冷塔6、第一循环管4和第二循环管8，所述空压机1的排气管2连接空冷塔6的下部，所述第一循环管4连接空冷塔6的中部，所述第二循环管8连接空冷塔6的上部，所述第一循环管4上设第一水泵5，所述第二循环管8上设第二水泵10，所述第一水泵5和第二水泵10上均连接控流组件，所述空冷塔6和第二水泵10之间的第二循环管8上设冰机9。
通过设置冰机9制冷来代替原来从水冷塔到空冷塔6的冷冻水，从冰机9出来的水，通过水泵直接送至空冷塔6顶部，这样利用一台冰机代替水冷塔，避免浪费大量的低温氮气，在增加产量的同时，达到节能减耗的作用。
实施例2
结合图2和图3，一种节能空分制氧装置，包括空压机1、空冷塔6、第一循环管4和第二循环管8，所述空压机1的排气管2连接空冷塔6的下部，所述第一循环管4连接空冷塔6的中部，所述第二循环管8连接空冷塔6的上部，所述第一循环管4上设第一水泵5，所述第二循环管8上设第二水泵10，所述第一水泵5和第二水泵10上均连接控流组件，所述空冷塔6和第二水泵10之间的第二循环管8上设冰机9。
所述控流组件包括变频器11、气动调节阀14和流量计15，所述第一水泵5上装配变频器11，所述变频器11的输入端连接工频电源12，所述变频器11的输出端通过变频电源13连接第一水泵5，所述第一循环管4上、第一水泵5的输出端依次连接气动调节阀14和流量计15，所述流量计15的一个输出端连接空冷塔6，所述流量计15的另一输出端通过PID控制器16连接变频器11。
变频器成套配电柜放在配电室内，与原水泵配电柜并排放置，原配电柜出线端电源线拆下后接在变频器控制柜进线端，变频器出线端连接水泵电机电源，变频器启停由DCS输出逻辑开关量使原配电柜接触器得失电来控制。变频器输出频率由设定流量PID控制器调节，变频电源输送到水泵交流电机，使其转速随频率变化而变化，从而改变输出水流量。现场以变频泵运行为主，另一台非变频水泵作为备用，如果变频泵因为故障或检修停车，DCS逻辑自动切换另一台备用水泵启动，同时泵出口调节阀投入自动状态，来调节水流量。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种节能空分制氧装置，其特征在于：包括空压机(1)、空冷塔(6)、第一循环管(4)和第二循环管(8)，所述空压机(1)的排气管(2)连接空冷塔(6)的下部，所述第一循环管(4)连接空冷塔(6)的中部，所述第二循环管(8)连接空冷塔(6)的上部，所述第一循环管(4)上设第一水泵(5)，所述第二循环管(8)上设第二水泵(10)，所述第一水泵(5)和第二水泵(10)上均连接控流组件。
2.根据权利要求1所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述控流组件包括变频器(11)、气动调节阀(14)和流量计(15)，所述第一水泵(5)上装配变频器(11)，所述第一循环管(4)上、第一水泵(5)的输出端依次连接气动调节阀(14)和流量计(15)，所述流量计(15)的输出端连接空冷塔(6)，所述空冷塔(6)和第二水泵(10)之间的第二循环管(8)上设冰机(9)。
3.根据权利要求2所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述流量计(15)的输出端通过PID控制器(16)连接变频器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述空压机(1)的排气管(2)上设气体调节阀(3)。
5.根据权利要求1所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述空冷塔(6)的顶端设空气排出口(7)。
6.根据权利要求2所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述变频器(11)的输入端连接工频电源(12)，所述变频器(11)的输出端通过变频电源(13)连接第一水泵(5)。
7.根据权利要求1所述的一种节能空分制氧装置，其特征在于：所述第二水泵(10)通过设于第二循环管(8)上的控流组件连接空冷塔(6)。
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