一种粗氩泵倒换装置及其倒换方法
【专利摘要】本发明涉及空分【技术领域】，尤其是一种粗氩泵倒换装置及其倒换方法，通过对该装置的结构进行改进，并由传统的粗氩二塔与倒换单元之间的管路直径为133mm变换为158mm，进而提高了装置的整体配合性和协调性，进而降低了粗氩泵倒换过程中预冷步骤的液氩损耗量，提高了液氩的纯度，降低了设备装置的操作难度，降低了液氩生产成本。
【专利说明】一种粗氩泵倒换装置及其倒换方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空分【技术领域】，尤其是一种粗氩泵倒换装置及其倒换方法。
【背景技术】
[0002] 粗氩泵作为现代空分领域中关键运行低温设备，是氩系统稳定运行的关键动力 源，粗氩泵快速平稳的倒换对于整个空分工艺正常平稳运行及提升液氩产量有着很大的意 义。
[0003] 杭氧KD0N15000/15000空分设备是水电（氧气）厂制氧车间的一个机组，该设备 在进行生产是，在倒换粗氩泵的过程中，都出现了不同程度的工况波动，影响程度较轻的是 只影响液氩产量，影响程度较重的是产品氧、氮产量减少，并且影响到外部生产。同时，在 倒换时易造成粗氩泵压力打不起来，致粗氩I塔阻力下降，主塔主冷液面急剧下降，粗氩II 塔液位上涨，氩纯度下降，粗氩II塔含氧量上升，轻则影响氩塔精馏工况，并且在现有技术 中，需要切除精氩系统，粗氩I塔和粗氩II塔的工艺，进而造成了工作效率降低，生产成本 较高，产品的质量较差，纯度较低等现象。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种粗氩泵倒换装置，装 置的结构简单，操作方便，降低液氩的损失，降低了粗氩泵倒换成本。
[0005] 本发明还提供一种粗氩泵倒换装置倒换的方法，该方法能够准确的应用粗氩泵倒 换装置进行粗氩泵的倒换，提高粗氩泵倒换的效果，降低粗氩泵倒换成本，简化粗氩泵倒换 工艺，降低粗氩泵倒换难度，降低劳动强度和倒换的技术要求。
[0006] 具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] -种粗氩泵倒换装置，由馏分塔、粗氩一塔、粗氩二塔和粗氩倒换单元组成；其中 馏分塔分为上塔、主冷和下塔；上塔通过馏分管与粗氩一塔相连接；粗氩一塔在底部通过 返回管与主冷相连接；粗氩一塔的顶端通过管路与粗氩二塔的侧面连接；粗氩二塔的底端 侧面与粗氩一塔的底端侧面通过管路连接，并在管路上设置有阀门a ;粗氩二塔的底端通 过管路与粗氩倒换单元右端相连接；粗氩一塔的上侧通过管路与粗氩倒换单元左端相连 接，并且粗氩二塔与粗氩倒换单元连接之间的管路的管径为158mm。
[0008] 所述的粗氩一塔的上侧通过管路与粗氩倒换单元左端相连接的管路上设置有阀 门b。
[0009] 所述的粗氩一塔的顶端通过管路与粗氩二塔的侧面连接是连接在粗氩二塔靠近 底端的侧面上。
[0010] 所述的粗氩倒换单元的右端由加热源通过管道分别与倒换泵a和倒换泵b相连 接，并且倒换泵a与倒换泵b通过管道相互连接，并在倒换泵a与倒换泵b相互连接的管道 上开设有分岔口；分岔口与粗氩二塔通过管道相连接，并且该段管道的管径为158mm。
[0011] 所述的粗氩倒换单元的左端由管路与粗氩一塔相连接，并在远离粗氩一塔的一端 开有分岔，该分岔为两股，一股通向倒换泵a，另外一股通向倒换泵b ;并且在通向倒换泵a 的一股线路上开设有分流，在通向倒换泵b的一股上开设有分流。
[0012] 所述的倒换泵a与倒换泵b相互连接的管道的直径为158_。
[0013] 所述的通向倒换泵a的一股线路上开设有分流，该分流上设置有阀门h ;在通向倒 换泵b的一股上开设有分流，该分流上设置有阀门g。
[0014] 所述的加热源与倒换泵a和倒换泵b之间连接的管路上设置为三分管，并且其中 的两股汇聚成一股与倒换泵a相连接；另外一股与倒换泵b相连接；并且在与倒换泵a相连 接的管路的汇聚前分别设置有阀门i和阀门j ;在与倒换泵b相连接的管路上设置有分流， 并在分流上设置有阀门1，在分流与加热源之间的管路上设置有阀门k。
[0015] 所述的倒换泵a的左右两端分别设置有阀门d和阀门c ;所述的倒换泵b的左右 两端分别设置有阀门f和阀门e。
[0016] 采用该粗氩泵倒换装置对粗氩泵进行倒换的方法，在进行粗氩泵倒换时，首先将 装置中的阀门i、阀门j、阀门k、阀门c和阀门e进打开，再从加热源采用加热气体以4? IOmVh的流速吹扫装置3-5min，再将阀门f和阀门d打开，使得加热气体流通整个倒换单 元，再将阀门c和阀门e的开口调整为20-25%，并测定泵中压力为< 0.8Mpa时，并且其压 力上升幅度< 0. 01Mpa/min，进而对泵进行冷却处理，待泵冷却处理5-10min后，调整阀门c 和阀门e开度增加20%，并调整阀门的开度时，是在气体流量减少时进行，待持续冷却处理 50-70min后，关闭所有加热气体的进口阀，并调整所有分流上的阀门的开度为20% ;再启动 粗氩泵a和粗氩泵b，并设定泵的转速为2000r/min，待转速逐步降低至为零时，全部关闭阀 门d和阀门c，阀门f和阀门e ;再全开阀门a，并将阀门b的开度调整为20% ;再打开阀门 c和阀门e以及阀门d和阀门f，并调整泵的转速为彡2500r/min，待压力上升至稳定后，调 整泵的转速为3200r/min，并通过关小阀门a的开度和调节阀门b的开度来控制体系压力为 恒压；待粗氩泵运行正常后，打开阀门g、阀门K阀门k、阀门1进行排液，即可完成粗氩泵 的倒换。
[0017] 与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
[0018] 预冷粗氩泵较快，能够减少液氩损失；倒换粗氩泵快速有效，能够确保生产工艺工 况平稳运行；操作简单，工作难度降低，避免了过于繁琐的装置调整；并且通过改进前后使 用的实验结果能够体现出，改进后的装置比改进前的装置的效果优异，倒换结果优异；具体 的实验数据，如下：
[0019] 水钢集团在2009年2月15日倒换数据显示中可以看出，倒换氩泵出现了压力没 有打上来的现象，倒换粗氩泵后氩系统工况破坏，影响液氩生产5小时，后来倒换粗氩泵多 次影响液氩生产，倒换时的数据：
[0020]
【权利要求】
1. 一种粗氩泵倒换装置，其特征在于，由馏分塔、粗氩一塔（6)、粗氩二塔（7)和粗氩倒 换单元组成；其中馏分塔分为上塔（1)、主冷（2)和下塔（3);上塔（1)通过馏分管（5)与粗 氩一塔（6)相连接；粗氩一塔（6)在底部通过返回管（4)与主冷（2)相连接；粗氩一塔（6) 的顶端通过管路与粗氩二塔（7)的侧面连接；粗氩二塔（7)的底端侧面与粗氩一塔（6)的 底端侧面通过管路连接，并在管路上设置有阀门a(8);粗氩二塔（7)的底端通过管路与粗 氩倒换单元右端相连接；粗氩一塔（6)的上侧通过管路与粗氩倒换单元左端相连接，并且 粗氩二塔（7)与粗氩倒换单元连接之间的管路的管径为158mm。
2. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的粗氩一塔（6)的上侧通过 管路与粗氩倒换单元左端相连接的管路上设置有阀门b (9)。
3. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的粗氩一塔（6)的顶端通过 管路与粗氩二塔（7)的侧面连接是连接在粗氩二塔（7)靠近底端的侧面上。
4. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的粗氩倒换单元的右端由 加热源（22)通过管道分别与倒换泵a(10)和倒换泵b(ll)相连接，并且倒换泵a(10)与倒 换泵b(ll)通过管道相互连接，并在倒换泵a(10)与倒换泵b(ll)相互连接的管道上开设 有分岔口；分岔口与粗氩二塔（7)通过管道相连接，并且该段管道的管径为158_。
5. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的粗氩倒换单元的左端由 管路与粗氩一塔（6)相连接，并在远离粗氩一塔（6)的一端开有分岔，该分岔为两股，一股 通向倒换泵a(10)，另外一股通向倒换泵b(ll);并且在通向倒换泵a(10)的一股线路上开 设有分流，在通向倒换泵b(ll)的一股上开设有分流。
6. 如权利要求4所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的倒换泵a (10)与倒换泵 b(ll)相互连接的管道的直径为158mm〇
7. 如权利要求5所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的通向倒换泵a(10)的一 股线路上开设有分流，该分流上设置有阀门h(17);在通向倒换泵b(ll)的一股上开设有分 流，该分流上设置有阀门g(16)。
8. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的加热源（22)与倒换泵 a(10)和倒换泵b(ll)之间连接的管路上设置为三分管，并且其中的两股汇聚成一股与倒 换泵a(10)相连接；另外一股与倒换泵b(ll)相连接；并且在与倒换泵a(10)相连接的管 路的汇聚前分别设置有阀门i(18)和阀门j(19);在与倒换泵b(ll)相连接的管路上设 置有分流，并在分流上设置有阀门1(21)，在分流与加热源（22)之间的管路上设置有阀门 k(20) 〇
9. 如权利要求1所述的粗氩泵倒换装置，其特征在于，所述的倒换泵a(10)的左右两 端分别设置有阀门d(13)和阀门c(12);所述的倒换泵b(ll)的左右两端分别设置有阀门 f(15)和阀门 e(14)。
10. 如权利要求1-9任一项所述的粗氩泵倒换装置对粗氩泵进行倒换的方法，其特 征在于，在进行粗氩泵倒换时，首先将装置中的阀门i (18)、阀门j (19)、阀门k(20)、阀 门c(12)和阀门e(14)进打开，再从加热源采用加热气体以4?10m3/h的流速吹扫装置 3-5min，再将阀门f(15)和阀门d(13)打开，使得加热气体流通整个倒换单元，再将阀门 c (12)和阀门e (14)的开口调整为20-25%，并测定泵中压力为彡0.8Mpa时，并且其压力上 升幅度< 〇. 01Mpa/min，进而对泵进行冷却处理，待泵冷却处理5-10min后，调整阀门c (12) 和阀门e (14)开度增加20 %，并调整阀门的开度时，是在气体流量减少时进行，待持续冷却 处理50-70min后，关闭所有加热气体的进口阀，并调整所有分流上的阀门的开度为20% ; 再启动粗氩泵a(10)和粗氩泵b(ll)，并设定泵的转速为2000r/min，待转速逐步降低至 为零时，全部关闭阀门d(13)和阀门c(12)，阀门f(15)和阀门e(14);再全开阀门a(8)， 并将阀门b(9)的开度调整为20% ;再打开阀门c(12)和阀门e(14)以及阀门d(13)和阀 门f(15)，并调整泵的转速为彡2500r/min，待压力上升至稳定后，调整泵的转速为3200r/ min，并通过关小阀门a(8)的开度和调节阀门b(9)的开度来控制体系压力为恒压；待粗氩 泵运行正常后，打开阀门g (16)、阀门h (17)、阀门k (20)、阀门1 (21)进行排液，即可完成粗 氩泵的倒换。
【文档编号】F25J3/02GK104501529SQ201410809843
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】朱瑞芳, 付胜利 申请人:首钢水城钢铁（集团）有限责任公司