CN219775473U - 空分备用系统不间断供氧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空分系统技术领域，是一种空分备用系统不间断供氧装置，其包括空分系统、液氧储槽、空浴式换热器、超高压氧气缓冲罐、水浴式汽化器、氧气管网，空分系统设置有高压氧换热器，空分系统液氧出料端与液氧储槽进料端之间固定连通有液氧存储管线，液氧储槽第一出料端与高压氧换热器进料端之间固定连通有第一液氧输送管线，高压氧换热器出料端与氧气管网之间固定连通有用气系统供气管线。本实用新型提供了一种空分备用系统不间断供氧装置，通过阀门切换及超高压缓冲罐缓冲互相配合，实现了无间隙切换，解决了空分跳车、备用系统不能及时供氧导致后系统跳车的问题，可以实现不间断供氧，具有操作可行、可靠性高、环保节能的特点。

Description

空分备用系统不间断供氧装置

技术领域

本实用新型涉及空分系统技术领域，是一种空分备用系统不间断供氧装置。

背景技术

空分系统备用系统可实现空分短停期（12小时以内）间后续用气装置不停车持续生产的功能。当空分系统停车后，通过备用泵对液氧储罐储存的液氧进行加压气化送入后续用气装置，保障系统在短停期间的持续生产。但现有备用系统中工艺泵停止与备用泵启动过程中存在时间差，容易在此时间差内出现氧气管网压力低导致后续用气系统跳车。虽然供氧方式也有在氧气管网增加缓冲罐的方法，但由于缓冲罐容量有限，维持时间过短，无法充分弥补时间差。目前空分备用系统无间隙供氧技术尚属于空白。因此空分备用系统仍存在如下缺点：

（a）、空分跳车，管网压力下降、备用系统液氧泵启动时间无法满足管网压力下降的速度，导致后续用气系统跳车。

（b）、空分正常、仅工艺液氧泵跳车、备用工艺液氧泵启动时间无法满足管网压力下降的速度，导致后续用气系统跳车。

（c）、配备氧气缓冲罐的备用装置、氧气缓冲罐容量大，占地大，并且只能缓解管网压力下降情况，无法解决备泵不备的情况。

发明内容

本实用新型提供了一种空分备用系统不间断供氧装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有空分后备系统存在的空分跳车、备用系统不能无间断供氧的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种空分备用系统不间断供氧装置，包括空分系统、液氧储槽、空浴式换热器、超高压氧气缓冲罐、水浴式汽化器、氧气管网，空分系统设置有高压氧换热器，空分系统液氧出料端与液氧储槽进料端之间固定连通有液氧存储管线，液氧储槽第一出料端与高压氧换热器进料端之间固定连通有第一液氧输送管线，高压氧换热器出料端与氧气管网之间固定连通有用气系统供气管线，液氧储槽第二出料端与空浴式换热器进料端之间固定连通有第二液氧输送管线，空浴式换热器出料端与超高压氧气缓冲罐进料端之间固定连通有超高压氧气管线，超高压氧气缓冲罐与用气系统供气管线之间固定连通有超高压氧气供气管线，第一液氧输送管线与水浴式汽化器进料端之间固定连通有第三液氧输送管线，水浴式汽化器出料端与超高压氧气供气管线和高压氧换热器之间的用气系统供气管线之间固定连通有气化氧气输送管线,超高压氧气供气管线和氧气管网之间的用气系统供气管线上固定连通有用气系统第二供气管线，第三液氧输送管线和液氧储槽之间的第一液氧输送管线上固定安装有工艺液氧泵，第二液氧输送管线上固定安装有超高压液氧泵。

下面是对上述技术方案的进一步优化或/和改进：

上述液氧储槽和工艺液氧泵之间的第一液氧输送管线与工艺液氧泵和第三液氧输送管线之间的第一液氧输送管线之间固定安装有备用液氧泵。

上述第三液氧输送管线与高压氧换热器之间的第一液氧输送管线上固定安装有第一切换阀，第三液氧输送管线上固定安装有第二切换阀，第一切换阀和第二切换阀均为耐低温-196℃自调阀，超高压氧气供气管线上固定安装有减压阀，减压阀为自调减压阀。

上述气化氧气输送管线上固定安装有后备氧气放空阀,高压氧换热器和气化氧气输送管线之间的用气系统供气管线上固定安装有空分氧气放空阀。

上述空分备用系统不间断供氧装置还包括控制器，超高压氧气缓冲罐和氧气管网均设置有压力表，超高压氧气缓冲罐的压力表和氧气管网的压力表均与控制器电连接，工艺液氧泵、超高压液氧泵、和备用液氧泵的控制端均与控制器电连接,第一切换阀、第二切换阀和减压阀均与控制器电连接。

本实用新型提供了一种空分备用系统不间断供氧装置，通过阀门切换及超高压缓冲罐缓冲互相配合，实现了无间隙切换，解决了空分跳车、备用系统不能及时供氧导致后系统跳车的问题，可以实现不间断供氧，具有操作可行、可靠性高、环保节能、易于实现的特点。

附图说明

附图1为本实用新型的工艺流程示意图。

附图1中的编码分别为：1为空分系统，2为液氧储槽，3为空浴式换热器，4为超高压氧气缓冲罐，5为水浴式汽化器，6为氧气管网，7为高压氧换热器，8为液氧存储管线，9为第一液氧输送管线，10为用气系统供气管线，11为第二液氧输送管线，12为超高压氧气管线，13为超高压氧气供气管线，14为第三液氧输送管线，15为气化氧气输送管线，16为工艺液氧泵，17为第一切换阀，18为第二切换阀，19为超高压液氧泵，20为压力表，21为减压阀，22为后备氧气放空阀，23为用气系统第二供气管线，24为空分氧气放空阀，25为备用液氧泵，26为控制器，27为换热蒸汽管道配管。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

本实用新型中，如无特别说明，使用的设备、装置均为本领域现有公知公用的设备、装置。比如空分系统可为现有公知公用的空气分离装置。在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该空分备用系统不间断供氧装置包括空分系统1、液氧储槽2、空浴式换热器3、超高压氧气缓冲罐4、水浴式汽化器5、氧气管网6，空分系统1设置有高压氧换热器7，空分系统1液氧出料端与液氧储槽2进料端之间固定连通有液氧存储管线8，液氧储槽2第一出料端与高压氧换热器7进料端之间固定连通有第一液氧输送管线9，高压氧换热器7出料端与氧气管网6之间固定连通有用气系统供气管线10，液氧储槽2第二出料端与空浴式换热器3进料端之间固定连通有第二液氧输送管线11，空浴式换热器3出料端与超高压氧气缓冲罐4进料端之间固定连通有超高压氧气管线12，超高压氧气缓冲罐4与用气系统供气管线10之间固定连通有超高压氧气供气管线13，第一液氧输送管线9与水浴式汽化器5进料端之间固定连通有第三液氧输送管线14，水浴式汽化器5出料端与超高压氧气供气管线13和高压氧换热器7之间的用气系统供气管线10之间固定连通有气化氧气输送管线15,超高压氧气供气管线13和氧气管网6之间的用气系统供气管线10上固定连通有用气系统第二供气管线23，第三液氧输送管线14和液氧储槽2之间的第一液氧输送管线9上固定安装有工艺液氧泵16，第二液氧输送管线11上固定安装有超高压液氧泵19。

实施例2：其与实施例1的不同在于：如附图1所示，液氧储槽2和工艺液氧泵16之间的第一液氧输送管线9与工艺液氧泵16和第三液氧输送管线14之间的第一液氧输送管线9之间固定安装有备用液氧泵25。工艺液氧泵16和备用液氧泵25均为可耐低温-196℃、转速可调的变频低温液体泵，超高压液氧泵19为转速可调低温柱塞泵。正常生产时，工艺液氧泵16以正常速度运转，备用液氧泵25低速运转。

实施例3：其与实施例1至实施例2的不同在于：如附图1所示，第三液氧输送管线14与高压氧换热器7之间的第一液氧输送管线9上固定安装有第一切换阀17，第三液氧输送管线14上固定安装有第二切换阀18，第一切换阀17和第二切换阀18均为耐低温-196℃自调阀，超高压氧气供气管线13上固定安装有减压阀21，减压阀21为自调减压阀。

第一切换阀17和第二切换阀18可与空分后备系统的开停状态设置联锁，第一切换阀17和第二切换阀18之间也设置联锁。空分后备系统跳车时，第一切换阀17紧急关闭，第二切换阀18紧急打开，可实现几秒内阀门切换，供氧压力平稳不波动。超高压氧经过减压阀21减压去氧气管网6，减弱空分跳车、管网波动。

实施例4：其与实施例1至实施例3的不同在于：如附图1所示，气化氧气输送管线15上固定安装有后备氧气放空阀22,高压氧换热器7和气化氧气输送管线15之间的用气系统供气管线10上固定安装有空分氧气放空阀24。该空分备用系统不间断供氧装置设置后备氧气放空阀22和空分氧气放空阀24，第一，利于工艺液氧泵16和备用液氧泵25的调试，不需后续工段配合；第二，后续工段突然跳车时，可通过放空阀放空调节，不需调整工艺液氧泵16和备用液氧泵25。

实施例5：其与实施例1至实施例4的不同在于：如附图1所示，该空分备用系统不间断供氧装置还包括控制器26，超高压氧气缓冲罐4和氧气管网6均设置有压力表20，超高压氧气缓冲罐4的压力表20和氧气管网6的压力表20均与控制器26电连接，工艺液氧泵16、超高压液氧泵19、和备用液氧泵25的控制端均与控制器26电连接,第一切换阀17、第二切换阀18和减压阀21均与控制器26电连接。

根据需要，水浴式汽化器5可为高效管壳式换热器，该水浴式气化器5的换热蒸汽管道配管27从水浴式汽化器5上部进入，紧急投运时不易积水，投运快，安全，避免水冲击。空浴式换热器3可为高效铝镁合金翅片管形式，超高压氧气缓冲罐4可为碳钢复合不锈钢材质，设置超高压可减少罐体容积，减少占地面积。该空分备用系统不间断供氧装置的各设备和管线上均可根据实际需要，固定安装有能使其正常运行的本领域公知公用的阀门、温度计、液位计和压力表等。

该空分备用系统不间断供氧装置的使用过程如下：

正常生产时，从空分系统1出来的液氧进入液氧储槽2，经工艺液氧泵16加压至所需压力（本实用新型中可为8.0MPa）后,返回至空分系统1的高压氧换热器7进行气化，然后经用气系统供气管线10送入氧气管网6并输送至用气系统，此时工艺液氧泵16以正常速度运转，备用液氧泵25低速运转。

当氧气管网6压力低于用气系统压力时，减压阀21打开，超高压氧气缓冲罐4中超高压氧气自动减压补充氧气，稳定氧气管网6压力。

当超高压氧气缓冲罐4压力降低至与氧气管网6压力接近时，启动超高压液氧泵19，液氧储槽2中的液氧加压后送入空浴式换热器3，换热后得到的氧气进入超高压氧气缓冲罐4，在超高压氧气缓冲罐4压力低时自动补压，稳定氧气管网6压力。

空分系统1跳车时，关闭第一切换阀17，打开第二切换阀18,液氧储槽2中的液氧通过水浴式汽化器5进行气化后送入氧气管网6。

当用气系统第二供气管线23无法稳定输送氧气时，工艺液氧泵16和备用液氧泵25均提速至正常转速，第二切换阀18紧急打开，加压后的液氧通过水浴式汽化器5进行气化后送入氧气管网6，进入用气系统供气。此时，该空分备用系统不间断供氧装置同时作为其他供氧系统的后备以保障用气系统的氧气供应。

本实用新型提供了一种空分备用系统不间断供氧装置和方法，通过工艺液氧泵结合超高压氧气缓冲罐缓解管网压降的方法，依靠阀门之间的配合实现了空分后备不间断供氧气，具有操作可行、可靠性高、环保节能、易于实现的特点。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于包括空分系统、液氧储槽、空浴式换热器、超高压氧气缓冲罐、水浴式汽化器、氧气管网，空分系统设置有高压氧换热器，空分系统液氧出料端与液氧储槽进料端之间固定连通有液氧存储管线，液氧储槽第一出料端与高压氧换热器进料端之间固定连通有第一液氧输送管线，高压氧换热器出料端与氧气管网之间固定连通有用气系统供气管线，液氧储槽第二出料端与空浴式换热器进料端之间固定连通有第二液氧输送管线，空浴式换热器出料端与超高压氧气缓冲罐进料端之间固定连通有超高压氧气管线，超高压氧气缓冲罐与用气系统供气管线之间固定连通有超高压氧气供气管线，第一液氧输送管线与水浴式汽化器进料端之间固定连通有第三液氧输送管线，水浴式汽化器出料端与超高压氧气供气管线和高压氧换热器之间的用气系统供气管线之间固定连通有气化氧气输送管线,超高压氧气供气管线和氧气管网之间的用气系统供气管线上固定连通有用气系统第二供气管线，第三液氧输送管线和液氧储槽之间的第一液氧输送管线上固定安装有工艺液氧泵，第二液氧输送管线上固定安装有超高压液氧泵。

2.根据权利要求1所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于液氧储槽和工艺液氧泵之间的第一液氧输送管线与工艺液氧泵和第三液氧输送管线之间的第一液氧输送管线之间固定安装有备用液氧泵。

3.根据权利要求1或2所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于第三液氧输送管线与高压氧换热器之间的第一液氧输送管线上固定安装有第一切换阀，第三液氧输送管线上固定安装有第二切换阀，第一切换阀和第二切换阀均为耐低温-196℃自调阀，超高压氧气供气管线上固定安装有减压阀，减压阀为自调减压阀。

4.根据权利要求1或2所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于气化氧气输送管线上固定安装有后备氧气放空阀,高压氧换热器和气化氧气输送管线之间的用气系统供气管线上固定安装有空分氧气放空阀。

5.根据权利要求3所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于气化氧气输送管线上固定安装有后备氧气放空阀,高压氧换热器和气化氧气输送管线之间的用气系统供气管线上固定安装有空分氧气放空阀。

6.根据权利要求1或2或5所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于空分备用系统不间断供氧装置还包括控制器，超高压氧气缓冲罐和氧气管网均设置有压力表，超高压氧气缓冲罐的压力表和氧气管网的压力表均与控制器电连接，工艺液氧泵、超高压液氧泵、和备用液氧泵的控制端均与控制器电连接,第一切换阀、第二切换阀和减压阀均与控制器电连接。

7.根据权利要求3所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于空分备用系统不间断供氧装置还包括控制器，超高压氧气缓冲罐和氧气管网均设置有压力表，超高压氧气缓冲罐的压力表和氧气管网的压力表均与控制器电连接，工艺液氧泵、超高压液氧泵、和备用液氧泵的控制端均与控制器电连接,第一切换阀、第二切换阀和减压阀均与控制器电连接。

8.根据权利要求4所述的空分备用系统不间断供氧装置，其特征在于空分备用系统不间断供氧装置还包括控制器，超高压氧气缓冲罐和氧气管网均设置有压力表，超高压氧气缓冲罐的压力表和氧气管网的压力表均与控制器电连接，工艺液氧泵、超高压液氧泵、和备用液氧泵的控制端均与控制器电连接,第一切换阀、第二切换阀和减压阀均与控制器电连接。