JPH09217983A - 原料空気冷却方法及び装置 - Google Patents
原料空気冷却方法及び装置Info
- Publication number
- JPH09217983A JPH09217983A JP9030065A JP3006597A JPH09217983A JP H09217983 A JPH09217983 A JP H09217983A JP 9030065 A JP9030065 A JP 9030065A JP 3006597 A JP3006597 A JP 3006597A JP H09217983 A JPH09217983 A JP H09217983A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- water
- cooling water
- air
- raw material
- Prior art date
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- Pending
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、冷凍装置への負荷を軽減し効
率良く原料空気を冷却できる原料空気冷却方法及び装置
を提供することである。 【解決手段】冷却水供給設備から供給される冷却水を水
洗冷却塔内に散布し、該散布した冷却水で水洗冷却塔に
送給された原料空気を冷却し、吸着塔を介して空気分離
装置に供給する空気分離前処理において、前記冷却水供
給設備から供給される冷却水を二分流し、一方の冷却水
を前記水洗冷却塔内に散布して原料空気を一次冷却する
手段と、更に他方の冷却水を冷却器で過冷却した後前記
水洗冷却塔内に散布して該一次冷却後の原料空気を予定
温度まで冷却する手段と、前記冷却水を循環させる手段
とを具備する。
率良く原料空気を冷却できる原料空気冷却方法及び装置
を提供することである。 【解決手段】冷却水供給設備から供給される冷却水を水
洗冷却塔内に散布し、該散布した冷却水で水洗冷却塔に
送給された原料空気を冷却し、吸着塔を介して空気分離
装置に供給する空気分離前処理において、前記冷却水供
給設備から供給される冷却水を二分流し、一方の冷却水
を前記水洗冷却塔内に散布して原料空気を一次冷却する
手段と、更に他方の冷却水を冷却器で過冷却した後前記
水洗冷却塔内に散布して該一次冷却後の原料空気を予定
温度まで冷却する手段と、前記冷却水を循環させる手段
とを具備する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、空気分離装置に供
給する原料空気を前処理する際の原料空気の冷却方法及
び装置に関するものである。
給する原料空気を前処理する際の原料空気の冷却方法及
び装置に関するものである。
【従来の技術】従来の原料空気の冷却方法は、図２に示
す如きものである。すなわち、蒸発冷却塔２内の冷却水
が、導管１５，ポンプ６，導管１６を介して水洗冷却塔
１内に導かれ、これが冷却塔１内で散布される。導管１
１を介して送給された原料空気がこの冷却水との直接熱
交換によって一次冷却され、更に導管１２を介して空気
冷却器３によって所定温度まで冷却されている。空気冷
却器３では、冷凍機４からの冷媒ガスと原料空気との熱
交換を行なって、原流空気を冷却している。冷却後の原
料空気は、導管１３を通って、吸着剤を充填した吸着塔
７に供給され、ここで水分，二酸化炭素が除去される。
水分等の除去された原料ガスは、導管１４を通って図示
しない空気分離装置に送給される。１９は冷却用の水を
供給する導管である。水洗冷却塔１の底部に貯った水
は、導管１７を介して蒸発冷却塔２に戻され再利用され
る。また、図示は省略するが原料空気の冷却方法とし
て、冷却器で冷凍装置からのフレオン冷媒と熱交換させ
冷却した冷却水を水洗冷却塔に供給すると共に、水洗冷
却塔で原流空気を冷却後の冷却水を蒸発冷却塔に供給し
蒸発冷却塔で空気分離装置からの不純窒素により冷却
後、冷却器に循環供給することにより、原料空気を水洗
冷却塔でのみ冷却させるものが特開昭５８−８６３７６
号公報に記載されている。
す如きものである。すなわち、蒸発冷却塔２内の冷却水
が、導管１５，ポンプ６，導管１６を介して水洗冷却塔
１内に導かれ、これが冷却塔１内で散布される。導管１
１を介して送給された原料空気がこの冷却水との直接熱
交換によって一次冷却され、更に導管１２を介して空気
冷却器３によって所定温度まで冷却されている。空気冷
却器３では、冷凍機４からの冷媒ガスと原料空気との熱
交換を行なって、原流空気を冷却している。冷却後の原
料空気は、導管１３を通って、吸着剤を充填した吸着塔
７に供給され、ここで水分，二酸化炭素が除去される。
水分等の除去された原料ガスは、導管１４を通って図示
しない空気分離装置に送給される。１９は冷却用の水を
供給する導管である。水洗冷却塔１の底部に貯った水
は、導管１７を介して蒸発冷却塔２に戻され再利用され
る。また、図示は省略するが原料空気の冷却方法とし
て、冷却器で冷凍装置からのフレオン冷媒と熱交換させ
冷却した冷却水を水洗冷却塔に供給すると共に、水洗冷
却塔で原流空気を冷却後の冷却水を蒸発冷却塔に供給し
蒸発冷却塔で空気分離装置からの不純窒素により冷却
後、冷却器に循環供給することにより、原料空気を水洗
冷却塔でのみ冷却させるものが特開昭５８−８６３７６
号公報に記載されている。
【発明が解決しようとする課題】上述した如き冷却方法
において、前者は水洗冷却塔１内で冷却（一次冷却）さ
れた原料空気を空気冷却器３で更に冷却する構成となっ
ている。このため、空気冷却器においては、空気（ガ
ス）と冷媒による熱交換となっており、伝熱効率はあま
り良くない。この結果、冷凍装置４および空気冷却器３
は、大型のものとなっていた。また、水洗冷却塔１を出
た原料空気は、温度が高く、空気冷却器３内で水分を凝
縮させ、この凝縮された水分が空気冷却器３を腐食させ
るという問題がある。後者の冷却方法は、循環する冷却
水を総て冷凍装置付の冷却器で冷却し、水洗冷却塔で送
給されてくる総ての原料空気を所定の温度に冷却するた
めに冷凍装置への負荷が大きくなり、水冷却器および冷
凍装置が大型のものとなっていた。さらに、冷凍装置等
設備の製作費及びランニングコストが高くなるという問
題がある。なお、吸着塔での前処理のために原料空気を
冷却するものは、例えば特開昭５４−１５２６６７号公
報に開示されている。本発明の目的は、冷凍装置への負
荷を軽減し効率良く原料空気を冷却できる原料空気冷却
方法及び装置を提供することである。
において、前者は水洗冷却塔１内で冷却（一次冷却）さ
れた原料空気を空気冷却器３で更に冷却する構成となっ
ている。このため、空気冷却器においては、空気（ガ
ス）と冷媒による熱交換となっており、伝熱効率はあま
り良くない。この結果、冷凍装置４および空気冷却器３
は、大型のものとなっていた。また、水洗冷却塔１を出
た原料空気は、温度が高く、空気冷却器３内で水分を凝
縮させ、この凝縮された水分が空気冷却器３を腐食させ
るという問題がある。後者の冷却方法は、循環する冷却
水を総て冷凍装置付の冷却器で冷却し、水洗冷却塔で送
給されてくる総ての原料空気を所定の温度に冷却するた
めに冷凍装置への負荷が大きくなり、水冷却器および冷
凍装置が大型のものとなっていた。さらに、冷凍装置等
設備の製作費及びランニングコストが高くなるという問
題がある。なお、吸着塔での前処理のために原料空気を
冷却するものは、例えば特開昭５４−１５２６６７号公
報に開示されている。本発明の目的は、冷凍装置への負
荷を軽減し効率良く原料空気を冷却できる原料空気冷却
方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】本発明は、吸着塔を介し
て空気分離装置に供給される原料空気を水洗冷却塔内の
みで所定温度まで冷却するようにしたもので、冷却水供
給設備から供給される冷却水を循環的に使用するととも
にこの冷却水を二つに分流し、一方の冷却水はそのまま
水洗冷却塔内に散布して原料空気を一次冷却し、他方の
冷却水は水冷却器によって過冷却した後水洗冷却塔内に
散布して一次冷却後の原料空気を予定温度まで冷却する
ものである。この発明では、冷却水供給設備から供給さ
れる冷却水を分流し、その一方の冷却水で水洗冷却塔内
に供給される原料空気を一次冷却後、冷凍機の冷媒が冷
却水と熱交換する水冷却器によって分流された他方の冷
却水を過冷却し、この過冷却された冷却水により一次冷
却後の原料空気を二次冷却しているので、冷却効率は良
くなる。しかも過冷却された冷却水が一次冷却後の原料
空気を二次冷却するので冷凍装置へく負荷が軽減でき
る。このため、冷凍装置や水冷却器の小型化がはかられ
る。
て空気分離装置に供給される原料空気を水洗冷却塔内の
みで所定温度まで冷却するようにしたもので、冷却水供
給設備から供給される冷却水を循環的に使用するととも
にこの冷却水を二つに分流し、一方の冷却水はそのまま
水洗冷却塔内に散布して原料空気を一次冷却し、他方の
冷却水は水冷却器によって過冷却した後水洗冷却塔内に
散布して一次冷却後の原料空気を予定温度まで冷却する
ものである。この発明では、冷却水供給設備から供給さ
れる冷却水を分流し、その一方の冷却水で水洗冷却塔内
に供給される原料空気を一次冷却後、冷凍機の冷媒が冷
却水と熱交換する水冷却器によって分流された他方の冷
却水を過冷却し、この過冷却された冷却水により一次冷
却後の原料空気を二次冷却しているので、冷却効率は良
くなる。しかも過冷却された冷却水が一次冷却後の原料
空気を二次冷却するので冷凍装置へく負荷が軽減でき
る。このため、冷凍装置や水冷却器の小型化がはかられ
る。
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
より説明する。図１において、図２と同一の符号の付さ
れた機器は図２の場合と同様の機器である。５は水冷却
器であり、冷却水を冷凍機４の冷媒と熱交換させて過冷
却する。１８は導管であり、水冷却器で過冷却された冷
却水を水洗冷却塔１に導く。空気圧縮機により圧縮され
た原料空気は、導管１１を介して、上部と下部にそれぞ
れ開口比の異なった棚段を有する水洗冷却塔１に供給さ
れ、水により冷却，洗浄される。ここで空気の冷却に用
いる水は、蒸発冷却塔２にて、空気分離装置の廃ガスに
より冷却されたものを導管１５を介して、ポンプ６で昇
圧させたものを用いる。この冷却水の一部は導管１６を
介して水洗冷却塔１の中部へ、また、残りは、冷媒にフ
レオンを使用した冷凍装置４および水冷却器５により、
水を更に冷却し、導管１８により水洗冷却塔１の頂部に
噴射させ、空気を更に冷却して所定の温度にする。水洗
冷却塔１を出た原料空気は、導管１２を介して吸着塔７
に導かれ、水分，二酸化炭素を吸着除去され、導管１４
により空気分離装置に送給される。なお、水洗冷却塔１
下部に溜った水は導管１７により蒸発冷却塔２に導き、
再冷却，再使用される。水洗冷却塔１には多数の棚段が
設けられており、中部より噴射する例えば約２３℃の水
により原料空気は約２５℃まで一次冷却され、更に、水
冷却器５により例えば約３℃に冷却された水の頂部噴射
により、上部棚段部で約５℃に空気が冷却される。本実
施例では、冷却水供給設備として空気分離装置からの廃
ガスを利用して冷却水を冷却する蒸発冷却塔を用いて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つ
まり、蒸発冷却塔にかわる受水設備であれば良く、例え
ば、受水槽やクーリングタワー等の公知の冷却水設備を
用いても良い。本実施例によれば、空気分離装置の前処
理に、吸着塔を用いるものにおいて、空気の冷却過程
に、従来使用していた空気冷却器や水洗冷却塔内での原
料空気の１段冷却に代わり、冷却水供給設備から供給さ
れる冷却水を分流し、その一方の冷却水で水洗冷却塔内
に供給される原料空気を一次冷却後、冷凍機の冷媒が冷
却水と熱交換する水冷却器によって分流された他方の冷
却水を過冷却し、この過冷却された冷却水により一次冷
却後の原料空気を二次冷却しているので、冷凍装置への
負荷が軽減できる。さらに、水冷却器を使用するため、
伝熱効率が良く、伝熱面積の小さい熱交換器を使用でき
ると共に、常時、水を流して冷却しているため、従来の
空気冷却器に比べて腐食環境の良い状態での運転とな
り、腐食によるトラブルを避けることが可能である。
より説明する。図１において、図２と同一の符号の付さ
れた機器は図２の場合と同様の機器である。５は水冷却
器であり、冷却水を冷凍機４の冷媒と熱交換させて過冷
却する。１８は導管であり、水冷却器で過冷却された冷
却水を水洗冷却塔１に導く。空気圧縮機により圧縮され
た原料空気は、導管１１を介して、上部と下部にそれぞ
れ開口比の異なった棚段を有する水洗冷却塔１に供給さ
れ、水により冷却，洗浄される。ここで空気の冷却に用
いる水は、蒸発冷却塔２にて、空気分離装置の廃ガスに
より冷却されたものを導管１５を介して、ポンプ６で昇
圧させたものを用いる。この冷却水の一部は導管１６を
介して水洗冷却塔１の中部へ、また、残りは、冷媒にフ
レオンを使用した冷凍装置４および水冷却器５により、
水を更に冷却し、導管１８により水洗冷却塔１の頂部に
噴射させ、空気を更に冷却して所定の温度にする。水洗
冷却塔１を出た原料空気は、導管１２を介して吸着塔７
に導かれ、水分，二酸化炭素を吸着除去され、導管１４
により空気分離装置に送給される。なお、水洗冷却塔１
下部に溜った水は導管１７により蒸発冷却塔２に導き、
再冷却，再使用される。水洗冷却塔１には多数の棚段が
設けられており、中部より噴射する例えば約２３℃の水
により原料空気は約２５℃まで一次冷却され、更に、水
冷却器５により例えば約３℃に冷却された水の頂部噴射
により、上部棚段部で約５℃に空気が冷却される。本実
施例では、冷却水供給設備として空気分離装置からの廃
ガスを利用して冷却水を冷却する蒸発冷却塔を用いて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つ
まり、蒸発冷却塔にかわる受水設備であれば良く、例え
ば、受水槽やクーリングタワー等の公知の冷却水設備を
用いても良い。本実施例によれば、空気分離装置の前処
理に、吸着塔を用いるものにおいて、空気の冷却過程
に、従来使用していた空気冷却器や水洗冷却塔内での原
料空気の１段冷却に代わり、冷却水供給設備から供給さ
れる冷却水を分流し、その一方の冷却水で水洗冷却塔内
に供給される原料空気を一次冷却後、冷凍機の冷媒が冷
却水と熱交換する水冷却器によって分流された他方の冷
却水を過冷却し、この過冷却された冷却水により一次冷
却後の原料空気を二次冷却しているので、冷凍装置への
負荷が軽減できる。さらに、水冷却器を使用するため、
伝熱効率が良く、伝熱面積の小さい熱交換器を使用でき
ると共に、常時、水を流して冷却しているため、従来の
空気冷却器に比べて腐食環境の良い状態での運転とな
り、腐食によるトラブルを避けることが可能である。
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、冷
凍装置への負荷を軽減し効率良く原料空気を冷却でき
る。
凍装置への負荷を軽減し効率良く原料空気を冷却でき
る。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の原料空気の冷却方法を示すブロック図で
ある。
ある。
１…水洗冷却塔、２…蒸発冷却器、３…空気冷却器、４
…冷凍装置、５…水冷却器、６…ポンプ、７…吸着塔、
１１〜１９…導管。
…冷凍装置、５…水冷却器、６…ポンプ、７…吸着塔、
１１〜１９…導管。
Claims (6)
- 【請求項１】冷却水供給設備から供給される冷却水を水
洗冷却塔内に散布し、該散布した冷却水で水洗冷却塔に
送給された原料空気を冷却し、吸着塔を介して空気分離
装置に供給する空気分離の前処理において、 前記冷却水供給設備から供給される冷却水を二つに分流
し、一方の冷却水を前記水洗冷却塔内に散布して原料空
気を一次冷却し、更に他方の冷却水を冷却器で過冷却し
た後前記水洗冷却塔内に散布して該一次冷却後の原料空
気を予定温度まで冷却し、前記冷却水を循環させること
を特徴とする原料空気冷却方法。 - 【請求項２】前記冷却水は、前記原料空気の冷却後に前
記水洗冷却塔から抜き出された冷却水を前記冷却水供給
設備で冷却後循環使用することを特徴とする請求項１記
載の原料空気冷却方法。 - 【請求項３】前記冷却水は、前記原料空気の冷却後に前
記水洗冷却塔から抜き出された冷却水を後段の空気分離
装置から供給される廃ガスで冷却後循環使用することを
特徴とする請求項１記載の原料空気冷却方法。 - 【請求項４】冷却水供給設備から供給される冷却水を水
洗冷却塔内に散布し、該散布した冷却水で水洗冷却塔に
送給された原料空気を冷却し、吸着塔を介して空気分離
装置に供給する空気分離前処理において、前記冷却水供
給設備から供給される冷却水を二分流し、一方の冷却水
を前記水洗冷却塔内に散布して原料空気を一次冷却する
手段と、更に他方の冷却水を冷却器で過冷却した後前記
水洗冷却塔内に散布して該一次冷却後の原料空気を予定
温度まで冷却する手段と、前記冷却水を循環させる手段
とを具備したことを特徴とする原料空気冷却装置。 - 【請求項５】前記冷却水供給設備は、前記原料空気の冷
却後に前記水洗冷却塔から抜き出された冷却水を前記冷
却水供給設備に戻し冷却するように構成したことを特徴
とする請求項４記載の原料空気冷却装置。 - 【請求項６】前記冷却水供給設備は、前記原料空気の冷
却後に前記水洗冷却塔から抜き出された冷却水を後段の
空気分離から供給される廃ガスで冷却後循環するように
構成したことを特徴とする請求項４記載の原料空気冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9030065A JPH09217983A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 原料空気冷却方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9030065A JPH09217983A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 原料空気冷却方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60086321A Division JPH0665949B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 原料空気冷却方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217983A true JPH09217983A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12293422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9030065A Pending JPH09217983A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 原料空気冷却方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09217983A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102852785A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 设备密封冷却用水循环系统 |
| CN112944806A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 杭州制氧机集团股份有限公司 | 一种空分预冷系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665949A (ja) * | 1991-09-28 | 1994-03-08 | Tokyu Constr Co Ltd | 建設ロボットにおける遠隔臨場制御方法 |
-
1997
- 1997-02-14 JP JP9030065A patent/JPH09217983A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665949A (ja) * | 1991-09-28 | 1994-03-08 | Tokyu Constr Co Ltd | 建設ロボットにおける遠隔臨場制御方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102852785A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 设备密封冷却用水循环系统 |
| CN102852785B (zh) * | 2011-06-29 | 2015-01-21 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 设备密封冷却用水循环系统 |
| CN112944806A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-11 | 杭州制氧机集团股份有限公司 | 一种空分预冷系统 |
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