CN220229764U - 一种基于板式换热器反向加热的空分装置 - Google Patents

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张静
李雁雁
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张晓峰
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Abstract

本申请的实施例提供了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，包括板式换热器、增压机、膨胀机组及下塔，所述板式换热器的中间抽头与膨胀机组的入口管道相连通，所述板式换热器的入口与增压机相连通，所述板式换热器的出口与下塔相连通；所述增压机与板式换热器相连通的管道上设有第一排放阀，所述下塔与板式换热器相连通的管道上设有节流阀。能够实现空分装置反向加热，不但能够实现空分装置彻底的加热，让空分装置内无死角存留水份，且能缩短空分装置加热总时长，保证了空分装置的提前开车运行，为钢铁企业生产提供保障。

Description

一种基于板式换热器反向加热的空分装置
技术领域
本申请涉及空分技术领域，具体而言，涉及一种基于板式换热器反向加热的空分装置。
背景技术
随着中国科技的进步、制造强国的发展，钢铁企业大型化、规模化发展是大势所趋，相应的钢铁企业对氧气的需求量也在不断加大，空分装置的规模也朝着大型化发展。所以空分装置的稳定运行对于整个钢铁企业是至关重要的，空分装置一次进水后的大加热可能需要花费空分装置十天左右的加热时间，会造成整个钢铁企业富氧率降低，因而能耗提高、生产成本提高。
基于空分装置的复杂性和安全性，其内部连锁控制系统体量大且关联性极强，一个点的故障或误报都可能引起空分装置波动、产品纯度破坏或空分装置停机，甚至引起安全事故。所以当空分装置发生进水事故后，最大的难题是如何将空分装置内所有死角的水份吹除干净。尤其是由于压力、液位、流量等观察点的取样管细，少量的水份就会导致其堵塞，导致其测量不准，操作人员和自动控制阀门就会做出错误判断，引发生产或安全事故。
实用新型内容
本申请的实施例提供了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，能够实现空分装置彻底的加热，让空分装置内无死角存留水份，且能缩短空分装置加热总时长，保证了空分装置的提前开车运行，为钢铁企业生产提供保障。
根据本申请的实施例，提供了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，包括板式换热器、增压机、膨胀机组及下塔，所述板式换热器的中间抽头与膨胀机组的入口管道相连通，所述板式换热器的入口与增压机相连通，所述板式换热器的出口与下塔相连通；
所述增压机与板式换热器相连通的管道上设有第一排放阀，所述下塔与板式换热器相连通的管道上设有节流阀。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述节流阀与板式换热器之间的管道上连通有气源管道，所述气源管道上设有控制阀，所述气源管道外接气源，所述控制阀用于控制气源的通入与否。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述气源为管网氮气或干燥空气。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述膨胀机组包括数个膨胀机，每个膨胀机具有第二排放阀及入口阀。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述膨胀机组包括两个膨胀机。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述增压机与板式换热器相连通的管道上还设有两个安全阀。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述增压机为空气增压机或氮气增压机。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述板式换热器具有数个换热通道，用于在板式换热器内将不同温度的各种介质进行换热。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述气源管道的管径为100～300mm，所述控制阀为闸阀、球阀或蝶阀，所述气源管道及控制阀的材质均为不锈钢。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一排放阀包括排放管及阀门，所述排放管的管径为100～300mm，所述阀门为闸阀、球阀或蝶阀，所述第一排放阀的材质为不锈钢。
本申请的技术方案提供了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，包括板式换热器、增压机、膨胀机组及下塔，所述板式换热器的中间抽头与膨胀机组的入口管道相连通，所述板式换热器的入口与增压机相连通，所述板式换热器的出口与下塔相连通；所述增压机与板式换热器相连通的管道上设有第一排放阀，所述下塔与板式换热器相连通的管道上设有节流阀。能够实现空分装置反向加热，可以解决现有技术中空分装置加热时间长、正向加热存在死角、避免正向加热时水进入到下塔中造成系统运行异常等技术问题。并且由于该反向加热的吹扫流路排放对空，气量大，能快速吹除所有水分，节省加热时间，从而缩短了空分装置整体检修时间。不但能够实现空分装置彻底的加热，让空分装置内无死角存留水份，且能缩短空分装置加热总时长，保证了空分装置的提前开车运行，为钢铁企业生产提供保障。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。在附图中：
图1示出了现有技术的空分装置正向加热时的示意图；
图2示出了本申请一些实施例的基于板式换热器反向加热的空分装置反向加热时的示意图；
图3示出了本申请另一些实施例的基于板式换热器反向加热的空分装置反向加热时的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
图1为现有技术的空分装置正向加热时的示意图，图2为本申请一些实施例的基于板式换热器反向加热的空分装置反向加热时的示意图，图3示出了本申请另一些实施例的基于板式换热器反向加热的空分装置反向加热时的示意图。图1、图2及图3中：增压机为氮气增压机，两个安全阀分别记为安全阀1、安全阀2；膨胀机组包括两个膨胀机，记为膨胀机A和膨胀机B，分别具有对应的排放阀A、入口阀A和排放阀B、入口阀B。
请参阅图2及图3，本申请提供了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，包括板式换热器10、增压机20、膨胀机组30及下塔40，所述板式换热器10的中间抽头与膨胀机组30的入口管道相连通，所述板式换热器10的入口与增压机20相连通，所述板式换热器10的出口与下塔40相连通。
所述增压机20与板式换热器10相连通的管道上设有第一排放阀50，所述下塔40与板式换热器10相连通的管道上设有节流阀60。
在本申请的一些实施方式中，所述节流阀60与板式换热器10之间的管道上连通有气源管道，所述气源管道上设有控制阀70，所述气源管道外接气源，所述控制阀70用于控制气源的通入与否。所述气源可以为管网氮气或干燥空气。
具体地，所述气源管道的管径为100～300mm，优选为200mm，所述控制阀70可以为闸阀、球阀或蝶阀，所述气源管道及控制阀70的材质均为不锈钢。
具体地，所述增压机20根据不同的空分工艺，可以为空气增压机或氮气增压机。所述膨胀机组30包括数个膨胀机，每个膨胀机具有第二排放阀(即图1、图2及图3中的排放阀A和排放阀B)及入口阀(即图1、图2及图3中的入口阀A和入口阀B)。
可选地，所述增压机20可以实现六级增压；所述膨胀机组30包括两个膨胀机。需要说明的是，所述膨胀机组30中膨胀机的数量也可设置为一个或两个以上，这根据实际需要而定，本申请对此不做限制。另外，增压机20的数量也可以根据实际情况设置多个，均不会影响本申请技术方案的实施。进一步地，所述增压机20与板式换热器10相连通的管道上还设有两个安全阀。
具体地，所述板式换热器10具有数个换热通道，用于在板式换热器10内将不同温度的各种介质进行换热。所述换热通道包括正流通道(一般指热源通道)和反流通道(一般指冷源通道)，所述热源通道内流通的气体可以为空气或氮气。
具体地，所述第一排放阀50包括排放管及阀门，所述排放管的管径为100～300mm，优选为200mm，所述阀门可以为闸阀、球阀或蝶阀。所述第一排放阀的材质为不锈钢。
需要说明的是，本申请提供的空分装置的工作原理如下：
所述空分装置正常工作时，从增压机20增压后的气流进入板式换热器10内，一部分进入膨胀机组30进行制冷，一部分由板式换热器10的热源通道经节流阀60进入下塔40，进入膨胀机组30的部分制冷后再进入到板式换热器10的冷源通道进行换热(这一过程在图1、图2及图3中均未示出)。
如果空分装置正向加热，当板式换热器10堵塞时，如图1所示，从增压机20过来的热源经板式换热器10的热源通道将板式换热器10中冻堵的水分带入下塔40中，水分分散到各处，难以除净空分装置内所有的水分。
而本申请的一些实施方式中，增设第一排放阀50，如图2所示，当板式换热器10堵塞时，通过打开节流阀60、第一排放阀50和第二排放阀，从而下塔40中的气流反向，达到空分装置反向加热的目的，通过将气流反向运行，实现反向加热，将冻堵在板式换热器10中的水分直接对空吹至大气，而不会将加热散发出来的水分直接吹进下塔40，避免了水分分散到各处而影响空分装置的稳定运行。
在本申请的另一些实施方式中，还增设气源管道及相应的控制阀70，如图3所示，当板式换热器10堵塞时，打开控制阀70使得气源通入，同时打开第一排放阀50和第二排放阀，也可以实现反向加热，将冻堵在板式换热器10中的水分直接对空吹至大气。
综上所述，本申请提出了一种基于板式换热器反向加热的空分装置，包括板式换热器、增压机、膨胀机组及下塔，所述板式换热器的中间抽头与膨胀机组的入口管道相连通，所述板式换热器的入口与增压机相连通，所述板式换热器的出口与下塔相连通；所述增压机与板式换热器相连通的管道上设有第一排放阀，所述下塔与板式换热器相连通的管道上设有节流阀。能够实现空分装置反向加热，避免了正向加热时从增压机过来的热源经热源通道将板式换热器中冻堵的水带入下塔中，而水分散到各处，难以除净所有的水分的问题。并且由于该反向加热的吹扫流路排放对空，气量大，能快速吹除所有水分，节省加热时间，从而缩短了空分装置整体检修时间。不但能够实现空分装置彻底的加热，让空分装置内无死角存留水份，且能缩短空分装置加热总时长，保证了空分装置的提前开车运行，为钢铁企业生产提供保障。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，包括板式换热器、增压机、膨胀机组及下塔，所述板式换热器的中间抽头与膨胀机组的入口管道相连通，所述板式换热器的入口与增压机相连通，所述板式换热器的出口与下塔相连通；
所述增压机与板式换热器相连通的管道上设有第一排放阀，所述下塔与板式换热器相连通的管道上设有节流阀。
2.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述节流阀与板式换热器之间的管道上连通有气源管道，所述气源管道上设有控制阀，所述气源管道外接气源，所述控制阀用于控制气源的通入与否。
3.根据权利要求2所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述气源为管网氮气或干燥空气。
4.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述膨胀机组包括数个膨胀机，每个膨胀机具有第二排放阀及入口阀。
5.根据权利要求4所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述膨胀机组包括两个膨胀机。
6.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述增压机与板式换热器相连通的管道上还设有两个安全阀。
7.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述增压机为空气增压机或氮气增压机。
8.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述板式换热器具有数个换热通道，用于在板式换热器内将不同温度的各种介质进行换热。
9.根据权利要求2所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述气源管道的管径为100～300mm，所述控制阀为闸阀、球阀或蝶阀，所述气源管道及控制阀的材质均为不锈钢。
10.根据权利要求1所述的基于板式换热器反向加热的空分装置，其特征在于，所述第一排放阀包括排放管及阀门，所述排放管的管径为100～300mm，所述阀门为闸阀、球阀或蝶阀，所述第一排放阀的材质为不锈钢。
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