CN212769863U - 一种节能型制氧空分机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型制氧空分机，包括：空压机、冷却塔、精馏塔；所述冷却塔与精馏塔之间还设有纯化机构；所述空压机、冷却塔、纯化机构、精馏塔依次通过设置的通气管进行连通；所述冷却塔的顶部设有集汽罩，所述集汽罩的内壁设有集汽板，所述集汽板开设有蜂窝状透气孔；所述冷却塔的外侧壁设有回流管，所述回流管的顶端与集汽罩连通，集汽罩收集的水汽汇入回流管；所述冷却塔的下方设有回收池，回流管的底部与回收池连通；通过冷却塔后的热水汽进行收集，将含有大量热能的回收水通入纯化机构的换热机构中，使大量热气被纯化机构吸收；实现了水循环，减少水资源的浪费，同时提高了纯化机构的热能利用率。

Description

一种节能型制氧空分机

技术领域

本实用新型属于空气分离领域，尤其涉及一种节能型制氧空分机。

背景技术

空气分离设备原料来自于大气，空气中除氧气和氮气之外还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体，这些杂质气体在每立方米空气中含量不大，但是，由于大型的空分设备每小时加工空气质量在几万甚至十几万立方米，因此，在进行空气分离时，不得不考虑杂质气体排放对周围环境造成的影响。

目前的空分系统中，对气体进行冷却一般在冷却塔内，冷却塔通过水冷的方式进行冷却，冷却过程中随着空气温度减低，水温会升高，蒸发水汽跑出冷却塔，因此需要不断向冷却塔注入冷水，造成了大量的水资源浪费，而且蒸发的水汽中含有大量的热能，如不加以利用，造成了能量损失；在空分制氧的过程中，需要利用分子纯化器在气体吸收足量的二氧化碳和水之后，加热使二氧化碳和水排出，常规采用电加热的方式，损耗了大量的电能，给企业造成一定的成本负担，节能效果一般。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种节能型制氧空分机，通过冷却塔后的热水汽进行收集，将含有大量热能的回收水通入纯化机构的换热机构中，使大量热气被纯化机构吸收；实现了水循环，减少水资源的浪费，同时提高了纯化机构的热能利用率。

本实用新型提供如下技术方案：

一种节能型制氧空分机，包括：空压机、冷却塔、精馏塔；所述冷却塔与精馏塔之间还设有纯化机构；所述空压机、冷却塔、纯化机构、精馏塔依次通过设置的通气管进行连通；所述冷却塔的顶部设有集汽罩，所述集汽罩的内壁设有集汽板，所述集汽板开设有蜂窝状透气孔；所述冷却塔的外侧壁设有回流管，所述回流管的顶端与集汽罩连通，集汽罩收集的水汽汇入回流管；所述冷却塔的下方设有回收池，回流管的底部与回收池连通。

优选的，所述纯化机构内部设有换热机构；所述回收池连接有循环进水管，所述循环进水管的另一端与换热机构连通；所述换热机构还设有循环出水管，所述循环出水管与冷却塔连通。

优选的，所述循环进水管上设有增压泵和阀门。

优选的，所述换热机构包括多个第一换热管和第二换热管，多个所述第一换热管并列连接形成圆筒状结构，所述第二换热管呈螺旋状分布在第一加热管形成圆筒的外侧。

优选的，所述第一换热管和第二换热管相互连通，并且均与循环进水管和循环出水管相连通。

优选的，所述纯化机构的通气管出气端设有过滤器，过滤二氧化碳、水汽杂质气体。

优选的，所述精馏塔设有出氧口。

优选的，所述集汽罩的剖切面呈梯形结构，便于集汽板收集水蒸气，水蒸气顺着集汽罩边缘汇集到回流管中进行回收，通过回流管送入回收池。

优选的，所述过滤器为生石灰过滤器，同时吸收水份和二氧化碳。

在冷却塔冷却气体的过程中，通过水冷的方式进行冷却，水吸收气体中的热量之后，气体冷却，水温增加因此在冷却塔顶部形成高温水汽，将高温水汽收集之后，通过增加泵和循环进水管送入到纯化机构内部的换热机构，纯化机构需要对气体进行加热，分解出混合气体中的二氧化碳和水份，初步净化空气；通过换热器中通入高温水，使混合气体中的二氧化碳和水份分解出，通过石灰石过滤装置进行吸收，降温之后的水通过循环出水管通入冷却塔内部循环使用；不仅达到了水资源的重复利用，而且提高纯化机构的热能利用率，最大化的实现节能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型一种节能型制氧空分机，通过在冷却塔内设置集汽罩、回流管形成水循环系统，大大减少了水资源的浪费，提高了用水效率。

（2）本实用新型一种节能型制氧空分机，通过水循环系统回收带有大量热量的循环水，将带有热量的循环水通入到纯化机构的换热机构，再通过循环出水管将冷却后的循环水通入冷却塔，形成第二水循环系统，不仅节约了大量的水，而且实现的热能的循环利用，进一步减少了纯化机构的电热能损耗，提升空分系统的经济性，降低企业使用成本。

（3）本实用新型一种节能型制氧空分机，通过第一换热管组成圆筒状的换热机构，并在外部缠绕设有第二换热管，增大换热管与冷空气的接触面积，提升换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的纯化机构示意图。

图3是本实用新型的换热机构示意图。

图4是本实用新型的集汽板结构示意图。

图中：1、空压机；2、冷却塔；3、纯化机构；4、精馏塔；5、通气管；6、集汽罩；7、集汽板；8、回流管；9、回收池；10、循环进水管；11、增压泵；12、循环出水管；13、出氧口；14、换热机构；15、第一换热管；16、第二换热管；17、过滤器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-4所示，一种节能型制氧空分机，包括：空压机1、冷却塔2、精馏塔4；所述冷却塔2与精馏塔4之间还设有纯化机构3；所述空压机1、冷却塔2、纯化机构3、精馏塔4依次通过设置的通气管5进行连通；所述冷却塔2的顶部设有集汽罩6，所述集汽罩6的内壁设有集汽板7，所述集汽板7开设有蜂窝状透气孔；所述冷却塔2的外侧壁设有回流管8，所述回流管8的顶端与集汽罩6连通，集汽罩6收集的水汽汇入回流管8；所述冷却塔2的下方设有回收池9，回流管8的底部与回收池9连通。

所述纯化机构3内部设有换热机构14；所述回收池9连接有循环进水管10，所述循环进水管10的另一端与换热机构14连通；所述换热机构14还设有循环出水管12，所述循环出水管12与冷却塔2连通。

实施例二

在实施例一的基础上，所述循环进水管10上设有增压泵11和阀门；所述换热机构14包括多个第一换热管15和第二换热管16，多个所述第一换热管15并列连接形成圆筒状结构，所述第二换热管16呈螺旋状分布在第一加热管形成圆筒的外侧。

所述第一换热管15和第二换热管16相互连通，并且均与循环进水管10和循环出水管12相连通；所述纯化机构3的通气管5出气端设有过滤器17，过滤二氧化碳、水汽杂质气体；所述精馏塔4设有出氧口13。

所述集汽罩6的剖切面呈梯形结构，便于集汽板7收集水蒸气，水蒸气顺着集汽罩6边缘汇集到回流管8中进行回收，通过回流管8送入回收池9；所述过滤器17为生石灰过滤器17，同时吸收水份和二氧化碳。

工作原理：通过上述技术方案得到的装置是一种节能型空分机，在冷却塔2冷却气体的过程中，通过水冷的方式进行冷却，水吸收气体中的热量之后，气体冷却，水温增加因此在冷却塔2顶部形成高温水汽，将高温水汽收集之后，通过增加泵和循环进水管10送入到纯化机构3内部的换热机构14，纯化机构3需要对气体进行加热，分解出混合气体中的二氧化碳和水份，初步净化空气；通过换热器中通入高温水，使混合气体中的二氧化碳和水份分解出，通过石灰石过滤装置进行吸收，降温之后的水通过循环出水管12通入冷却塔2内部循环使用；不仅达到了水资源的重复利用，而且提高纯化机构3的热能利用率，最大化的实现节能；通过在冷却塔2内设置集汽罩6、回流管8形成水循环系统，大大减少了水资源的浪费，提高了用水效率；通过水循环系统回收带有大量热量的循环水，将带有热量的循环水通入到纯化机构3的换热机构14，再通过循环出水管12将冷却后的循环水通入冷却塔2，形成第二水循环系统，不仅节约了大量的水，而且实现的热能的循环利用，进一步减少了纯化机构3的电热能损耗，提升空分系统的经济性，降低企业使用成本；通过第一换热管15组成圆筒状的换热机构14，并在外部缠绕设有第二换热管16，增大换热管与冷空气的接触面积，提升换热效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节能型制氧空分机，包括：空压机（1）、冷却塔（2）、精馏塔（4）；其特征在于，所述冷却塔（2）与精馏塔（4）之间还设有纯化机构（3）；所述空压机（1）、冷却塔（2）、纯化机构（3）、精馏塔（4）依次通过设置的通气管（5）进行连通；所述冷却塔（2）的顶部设有集汽罩（6），所述集汽罩（6）的内壁设有集汽板（7），所述集汽板（7）开设有蜂窝状透气孔；所述冷却塔（2）的外侧壁设有回流管（8），所述回流管（8）的顶端与集汽罩（6）连通，集汽罩（6）收集的水汽汇入回流管（8）；所述冷却塔（2）的下方设有回收池（9），回流管（8）的底部与回收池（9）连通。

2.根据权利要求1所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述纯化机构（3）内部设有换热机构（14）；所述回收池（9）连接有循环进水管（10），所述循环进水管（10）的另一端与换热机构（14）连通；所述换热机构（14）还设有循环出水管（12），所述循环出水管（12）与冷却塔（2）连通。

3.根据权利要求2所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述循环进水管（10）上设有增压泵（11）和阀门。

4.根据权利要求2所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述换热机构（14）包括多个第一换热管（15）和第二换热管（16），多个所述第一换热管（15）并列连接形成圆筒状结构，所述第二换热管（16）呈螺旋状分布在第一加热管形成圆筒的外侧。

5.根据权利要求4所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述第一换热管（15）和第二换热管（16）相互连通，并且均与循环进水管（10）和循环出水管（12）相连通。

6.根据权利要求1所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述纯化机构（3）的通气管（5）出气端设有过滤器（17），过滤二氧化碳、水汽杂质气体。

7.根据权利要求1所述一种节能型制氧空分机，其特征在于，所述精馏塔（4）设有出氧口（13）。

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