一种利用制氧工序余热预热污氮系统的制作方法

本技术涉及制氧工序余热利用领域；尤其涉及一种利用制氧工序余热预热污氮系统。

背景技术：

1、在我国，低品质余热资源利用方面存在着巨大的节能潜力。制氧时，通常需要对污氮气体进行加热以对分子筛吸附器进行再生，此过程需要消耗较多能源。在制氧系统中，空气压缩机在压缩过程中产生大量热能，热风进入制氧预冷系统冷却，使其温度降低，造成热能浪费。

2、如果能利用空压机余热对污氮气体进行预热，再进入加热器加热，可降低污氮气体加热能耗，同时使进入预冷系统的空气温度降低，减少冷水机组能耗，节约能源。

3、申请号为202023174499.8专利文件公开了“一种空分热能回收利用装置”，包括压缩机、污氮换热器、2个电加热器、2个吸附器、空气冷却塔、2个水过滤器，2个水冷却泵、消声器。该装置通过一个污氮换热器与进入空气冷却塔前的压缩空气进行换热，根据现场实际经验，压缩空气流量大，管道直径为1米左右，如果只用一个换热器，那换热器体积要非常大；且进口污氮压力有要求，若按布置一个换热器计算压力损失，污氮侧压力降非常大，有可能达不到工艺要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种利用制氧工序余热预热污氮系统，以节约污氮气的加热成本，节约能源。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

3、一种利用制氧工序余热预热污氮系统，包括加热器、污氮管路、非接触式导热装置、压缩空气侧换热器、空气冷却塔、空压机、水箱、循环水泵、污氮气体管路、循环水管路、压缩空气管路，所述污氮管路连接加热器，两条所述污氮气体管路分别连接非接触式导热装置的污氮进气口和污氮出气口，并以旁路形式连接污氮管路，所述非接触式导热装置的冷却水出口和冷却水入口分别通过循环水管路连接压缩空气侧换热器，所述压缩空气侧换热器通过压缩空气管路连接空压机和空气冷却塔，所述循环水管路连接有水箱和循环水泵。

4、所述非接触式导热装置包括气侧放热区、导热体、水侧吸热区，所述气侧放热区通过导热体连接水侧吸热区，所述导热体内循环流通低温工质，所述气侧放热区与污氮气体管路连接，所述水侧吸热区与循环水管路连接。

5、所述循环水泵为一工一备两支并联，在每一个循环水泵的出口侧设有止回阀。

6、在所述水箱的出口侧设有y型过滤器，所述水箱设有排污口。

7、所述循环水管路上设有气动阀ⅲ。

8、所述两条污氮气体管路之间的污氮管路上设有气动阀ⅰ，两条污氮气体管路上也分别设有气动阀ⅱ。

9、与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、1)本实用新型能充分利用空压机余热，降低分子筛再生用污氮气体加热能耗，降低制氧预冷系统能耗，节能潜力较大。

11、2)本实用新型采用分离式换热装置，设备体积小，易安装，污氮换热过程压力损失小，尤其适用于现场位置有限，装置布局紧凑的应用场景。

12、3)本实用新型污氮侧换热装置为非接触式导热装置，可有效防止发生泄露时水分进入污氮，避免对分子筛造成损坏，保证了生产安全。

13、4)本实用新型污氮侧非接触式导热装置以旁路形式连接污氮管道与加热器，当装置故障时，可直接切断旁路，不影响正常生产。

14、5)本实用新型设置闭式水循环管路，其上循环水泵、水箱等可调节循环水系统压力、流量，使水温保持在合理范围内，提升污氮气体预热温度，进一步节约污氮加热能耗。

技术特征：

1.一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，包括加热器、污氮管路、非接触式导热装置、压缩空气侧换热器、空气冷却塔、空压机、水箱、循环水泵、污氮气体管路、循环水管路、压缩空气管路，所述污氮管路连接加热器，两条所述污氮气体管路分别连接非接触式导热装置的污氮进气口和污氮出气口，并以旁路形式连接污氮管路，所述非接触式导热装置的冷却水出口和冷却水入口分别通过循环水管路连接压缩空气侧换热器，所述压缩空气侧换热器通过压缩空气管路连接空压机和空气冷却塔，所述循环水管路连接有水箱和循环水泵。

2.根据权利要求1所述的一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，所述非接触式导热装置包括气侧放热区、导热体、水侧吸热区，所述气侧放热区通过导热体连接水侧吸热区，所述导热体内循环流通低温工质，所述气侧放热区与污氮气体管路连接，所述水侧吸热区与循环水管路连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，所述循环水泵为两支并联，在每一个循环水泵的出口侧设有止回阀。

4.根据权利要求1所述的一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，在所述水箱的出口侧设有过滤器，所述水箱设有排污口。

5.根据权利要求1所述的一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，所述循环水管路上设有气动阀ⅲ。

6.根据权利要求1所述的一种利用制氧工序余热预热污氮系统，其特征在于，所述两条污氮气体管路之间的污氮管路上设有气动阀ⅰ，两条污氮气体管路上也分别设有气动阀ⅱ。

技术总结
本技术涉及一种利用制氧工序余热预热污氮系统，包括加热器、污氮管路、非接触式导热装置、压缩空气侧换热器、空气冷却塔、空压机、水箱、循环水泵、污氮气体管路、循环水管路、压缩空气管路，所述污氮管路连接加热器，两条所述污氮气体管路分别连接非接触式导热装置的污氮进气口和污氮出气口，并以旁路形式连接污氮管路，所述非接触式导热装置的冷却水出口和冷却水入口分别通过循环水管路连接压缩空气侧换热器，所述压缩空气侧换热器通过压缩空气管路连接空压机和空气冷却塔，所述循环水管路连接有水箱和循环水泵。本技术能充分利用空压机余热，降低分子筛再生用污氮气体加热能耗，降低制氧预冷系统能耗，节能潜力较大。

技术研发人员：范天骄,孔庆国,杜蒙,徐正
受保护的技术使用者：中钢集团鞍山热能研究院有限公司
技术研发日：20230419
技术公布日：2024/1/15