CN220750874U - 一种液氮冷量再利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液氮生产加工技术领域，具体公开了一种液氮冷量再利用装置，包括冷却水池、引氮件和控制器，所述排氮管道与液氮洗管之间设有分流件，冷却水池与引氮件之间设有换热件，引氮件包括设在液氮洗管与冷却水池之间的引氮管和依次设在引氮管上的压力计与增压器，液氮洗管上还设有位于引氮管远离液氮泵的一端的排氮控制阀，压力计、增压器、排氮泵和排氮控制阀均与控制器电连接，解决了传统的多余液氮排出放空时采用液氮水浴式汽化器与蒸汽换热气化的处理方式，消耗大量蒸汽，成本高，造成了蒸汽与液氮冷量的浪费的问题。

Description

一种液氮冷量再利用装置

技术领域

本申请涉及液氮生产加工技术领域，具体公开了一种液氮冷量再利用装置。

背景技术

在工业中，空分设备在运行时会产生大量的热量，此时需要对空分设备进行冷却，通常是采用冷却水循环供应至空分设备的冷却器中进行冷却。

液态氮是由空气设备经分馏工艺制得，在现有的液氮生产工艺流程中，采用精馏塔将空气净化后再在加压、冷却的环境下进行液化，再根据空气中各组分的沸点不同加以分离，进而制得液氮。

精馏塔主冷中的液氮分为两路输出，一路是通过液氮泵加压后送入液氮洗管，将高压液氮经过高压板换热成常温氮气外送，另一路是通过排氮管道直接排入液氮储槽内储存，待需要使用时再外送。然而，在液氮需求量小的低温季节，液氮的外送量小，而当液氮生产过多使得液氮产量大于液氮储槽的容量时，生产多余的液氮在空分设备中无法得以排出外送，使得空分设备中的高压氧气的纯度受到影响。

现有的通常采用液氮水浴式汽化器与蒸汽换热气化的手段将多余的液氮放空，然而在此过程中需要消耗大量蒸汽，不仅提高了生产成本，而且造成了蒸汽与液氮冷量的浪费，因此，发明人有鉴于此，提供了一种液氮冷量再利用装置，以便解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决传统的多余液氮排出放空时采用液氮水浴式汽化器与蒸汽换热气化的处理方式，消耗大量蒸汽，成本高，造成了蒸汽与液氮冷量的浪费的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种液氮冷量再利用装置，包括用于为冷却器循环供应冷却水的冷却水池、设在液氮洗管与冷却水池之间的引氮件和控制器，所述排氮管道与液氮洗管之间设有用于将排氮管道的液氮通入液氮洗管的分流件，冷却水池与引氮件之间设有用于将液氮与冷却水池内的冷却水换热的换热件，引氮件包括设在液氮洗管与冷却水池之间的引氮管和依次设在引氮管上的压力计与增压器，液氮洗管上还设有位于引氮管远离液氮泵的一端的排氮控制阀，压力计、增压器、排氮泵和排氮控制阀均与控制器电连接。

进一步，所述分流件包括分流管和设在分流管上的分流控制阀，分流控制阀与控制器电连接，分流管的输入端与排氮管道连接，分流管的输出端与液氮洗管连接并安装在液氮泵与引氮管之间。

进一步，所述引氮件还包括设在引氮管上并位于压力计与增压器之间的引氮控制阀，引氮控制阀与控制器电连接。

进一步，换热件包括与增压器连接安装的换热管道和设在换热管道末端的放空管，放空管上设有放空阀，放空阀与控制器电连接。

进一步，所述换热管道为蛇形管结构。

进一步，所述冷却水池与冷却器之间采用水管循环连接，水管与冷却水池的连接端均设有控制水阀，控制水阀与控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型通过设置分流件将用于输出液氮的两路输出集于一路输出，利用引氮件控制生产多余的液氮通入换热管道内与冷却水池中的冷却水进行换热，不仅实现了对液氮的升温与气化，达到了对液氮气化排空的目的，而且达到了利用液氮冷量对冷却水的降温与冷却，进而为空分设备循环供应冷却水进行冷却的目的，实现了对液氮冷量再利用，既对液氮的冷量进行的利用，又实现了对多余的液氮的放空处理，降低了空分生产的能耗与成本，节能、环保，解决了传统的多余液氮排出放空时采用液氮水浴式汽化器与蒸汽换热气化的处理方式，消耗大量蒸汽，成本高，造成了蒸汽与液氮冷量的浪费的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1示出了本申请实施例提出的一种液氮冷量再利用装置的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：冷却水池1、引氮件2、分流件3、换热管道4、放空管5、放空阀6、水管7、控制水阀8、液氮洗管9、排氮管道10、排氮控制阀11。

一种液氮冷量再利用装置，实施例如图1所示：包括用于为冷却器循环供应冷却水的冷却水池1、设在液氮洗管9与冷却水池1之间的引氮件2和控制器，控制器包括但不限于是采用PLC控制器，排氮管道10与液氮洗管9之间设有用于将排氮管道10的液氮通入液氮洗管9的分流件3，冷却水池1与引氮件2之间设有用于将液氮与冷却水池1内的冷却水换热的换热件，引氮件2包括设在液氮洗管9与冷却水池1之间的引氮管和依次设在引氮管上的压力计与增压器，液氮洗管9上还设有位于引氮管远离液氮泵的一端的排氮控制阀11，压力计、增压器、排氮泵和排氮控制阀11均与控制器电连接。

具体地，如图1所示，分流件3包括分流管和设在分流管上的分流控制阀，分流控制阀与控制器电连接，分流管的输入端与排氮管道10连接，分流管的输出端与液氮洗管9连接并安装在液氮泵与引氮管之间。通过设置分流管和分流控制阀，使得两路的液氮都汇集在一路中，避免液氮储槽中积累过多。

具体地，如图1所示，引氮件2还包括设在引氮管上并位于压力计与增压器之间的引氮控制阀，引氮控制阀与控制器电连接。通过引氮控制阀，便于对液氮的引入流量进行控制。

具体地，如图1所示，换热件包括与增压器连接安装的换热管道4和设在换热管道4末端的放空管5，放空管5上设有放空阀6，放空阀6与控制器电连接，换热管道4包括但不限于是一共并联设有三条。通过换热管道4，实现了液氮在冷却水池1内部的流通，进而完成换热与气化，通过设置放空管5和放空阀6，便于对换热管道4内的液氮换热情况进行观察，同时便于对液氮气化后的外排情况进行观察。

具体地，如图1所示，换热管道4为蛇形管结构。设置蛇形管结构的换热管道4，通过在固定的空间内增加了液氮与冷却水的换热路程与接触换热的时长，使得液氮充分地与冷却水进行换热。

具体地，如图1所示，冷却水池1与冷却器之间采用水管7循环连接，水管7与冷却水池1的连接端均设有控制水阀8，控制水阀8与控制器电连接。通过设置控制水阀8，便于对冷却水池1内的冷却水的排放与通入的控制。

在本实用新型的具体实施过程中，当液氮使用量小而生产量大，需要将液氮放空外排时，首先确保冷却水池1内容纳有冷却水，然后将空分设备生产输出的两路液氮分别由液氮泵和精馏塔输入，此时分流控制阀、引氮控制阀、压力器、增压器和放空阀6均打开，排氮控制阀11和水阀均关闭，液氮依次从排氮管道10、分流管和液氮洗管9，最后由引氮管通入换热管道4，液氮通过换热管道4与换热管道4外部的冷却水相互换热，液氮的低温冷量传递给冷却水，冷却水的热量则传递给液氮，进行热交换，使冷却水降温并循环供应给空分设备的冷却器进行冷却，使液氮升温气化，并由放空管5外排放空。

与现有技术相比，本实用新型通过设置分流件3将用于输出液氮的两路输出集于一路输出，利用引氮件2控制生产多余的液氮通入换热管道4内与冷却水池1中的冷却水进行换热，不仅实现了对液氮的升温与气化，达到了对液氮气化排空的目的，而且达到了利用液氮冷量对冷却水的降温与冷却，进而为空分设备循环供应冷却水进行冷却的目的，实现了对液氮冷量再利用，既对液氮的冷量进行的利用，又实现了对多余的液氮的放空处理，降低了空分生产的能耗与成本，节能、环保，解决了传统的多余液氮排出放空时采用液氮水浴式汽化器与蒸汽换热气化的处理方式，消耗大量蒸汽，成本高，造成了蒸汽与液氮冷量的浪费的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种液氮冷量再利用装置，其特征在于：包括用于为冷却器循环供应冷却水的冷却水池、设在液氮洗管与冷却水池之间的引氮件和控制器，排氮管道与液氮洗管之间设有用于将排氮管道的液氮通入液氮洗管的分流件，冷却水池与引氮件之间设有用于将液氮与冷却水池内的冷却水换热的换热件，引氮件包括设在液氮洗管与冷却水池之间的引氮管和依次设在引氮管上的压力计与增压器，液氮洗管上还设有位于引氮管远离液氮泵的一端的排氮控制阀，压力计、增压器、排氮泵和排氮控制阀均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种液氮冷量再利用装置，其特征在于，所述分流件包括分流管和设在分流管上的分流控制阀，分流控制阀与控制器电连接，分流管的输入端与排氮管道连接，分流管的输出端与液氮洗管连接并安装在液氮泵与引氮管之间。

3.根据权利要求1所述的一种液氮冷量再利用装置，其特征在于，所述引氮件还包括设在引氮管上并位于压力计与增压器之间的引氮控制阀，引氮控制阀与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种液氮冷量再利用装置，其特征在于，所述换热件包括与增压器连接安装的换热管道和设在换热管道末端的放空管，放空管上设有放空阀，放空阀与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种液氮冷量再利用装置，其特征在于，所述换热管道为蛇形管结构。

6.根据权利要求1所述的一种液氮冷量再利用装置，其特征在于，所述冷却水池与冷却器之间采用水管循环连接，水管与冷却水池的连接端均设有控制水阀，控制水阀与控制器电连接。