专利名称：一种液氩冷量回收方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制氧机制氩生产领域，尤其涉及一种液氩冷量回收方法及装置。
背景技术：
制氧机生产的氩气是将液氩经蒸汽和水加热汽化得到的，氩气的沸点是-185°C，需向水浴式液氩汽化器中通入蒸汽，水浴式液氩汽化器需要消耗大量的蒸汽。制氧机进入分子筛的空气温度エ艺要求为10°C，一般用冷却水将空压机输出的压缩空气冷却到10°C，冷却水中有一部分是冷冻水，冷冻水温度5-6で是由冷冻机组把循环水冷却得到的，冷冻机组耗电量大，如果能使液氩的冷量作为冷冻水的冷源，进空冷塔的冷冻水作为汽化液氩的热源，一方面能解决液氩汽化的冷量浪费的问题，一方面还可节约电能，不用蒸汽加热，节约生产中的热能消耗。钢铁企业的氩气是通过液态氩不断汽化而连续供应的，这为回收液氩的冷量提供了条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种液氩冷量回收方法及装置，克服现有技术的不足，结合传统制氧机流程，既保证制氧机产品的各项指标，又能降低整个流程的能耗。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种液氩冷量回收方法，采用32_35°C的常温循环水作为液氩水浴式汽化器的加热源，液氩水浴式汽化器中液氩汽化后使常温循环水温度降到5-6°C，即可用于空气冷却塔中冷却空气的冷冻水，其实现的条件是当液氩汽化后的冷量Q&大于冷冻水的放热量Q7l^t吋，即能满足制氧机的エ艺要求，其数学模型如下:液1 汽化后的冷里:Q总=Qjf +Qs = M氩+M^ (h3_h2)；冷冻水的放热量:Q水放=M水Htft1)；式中:Ma_液!！的质量，Kg ^1-液态IS在沸点的；):含值，Kcal/Kg ；h2-气态U1在沸点的焓值，Kcal/Kg ；h3-氩气在常温下的焓值，Kcal/Kg ；M*-冷冻水的质量，Kg ；r-冷冻水的比热容，J/Kg で；h-冷冻水的进水温度，で；t2_冷冻水的出水温度，で。上述方法采用的一种液氩冷量回收装置，包括液氩水浴式汽化器、水冷却塔、空气冷却塔和冷冻水泵，水冷却塔出水ロー与空气冷却塔常温进水口之间设有水管道一，水冷却塔出水ロニ与液氩水浴式汽化器常温水入口之间设有水管道ニ，液氩水浴式汽化器的冷冻水出ロ经冷冻水泵与空气冷却塔冷冻水入口相连。与现有技术相比，本发明的有益效果是:克服了技术偏见，エ艺简单，节省占地面积及项目的投资，取消冷冻机组，节约蒸汽，达到节能减排的目的，液氩的汽化是连续的，液氩和水都是连续运行，可以保证整套制氧机的正常运行。
图1是本发明实施例エ艺框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进ー步说明:见图1，是本发明一种液氩冷量回收装置实施例エ艺框图，包括液氩水浴式汽化器、水冷却塔、空气冷却塔和冷冻水泵，水冷却塔有两路输入、一路接污氮气、一路接循环水，水冷却塔出水ロー与空气冷却塔常温进水口之间设有水管道一，空压机经空气管路与空气冷却塔相连，空气冷却塔输出的冷空气去分子筛吸附器、输出的水经水管道三去循环水系统；液氩水浴式汽化器的冷冻水出口经冷冻水泵与空气冷却塔冷冻水入口相连，水冷却塔出水ロニ与液IS水浴式汽化器常温水入ロ之间设有DN150的水管道ニ，水管道ニ上设有循环泵，水冷却塔的32-35°C出水送到液氩水浴式汽化器里和液氩进行冷量交換，液氩汽化为氩气，为吸热过程，当水的温度降到5-6°C时，通过冷冻水泵送到空气冷却塔中冷却空气，其中冷冻水管道需要有保冷设施。以某钢厂35000Nm3/h制氧机为例,冷冻机组水量为M水=120t/h,进水温度h =20°C，出水温度t2 = 6°C，温差A t = 20-6 = 14°C，冷冻水放出的总热量为:Q水放==M水！"(tfti) = 120 X 1000X (20-6) = 1680000Kcal/h ；液！！汽化中吸收的总热量为，液IS量Mm= 2000Nm3/h = 2780Kg,压カ为P =2.94Mpa，温度为1\ = 138。K，T2 = 303。K，查氩气的 T-S 图1i1 = 1250Kcal/Kg (T1 = 138。K液体状态)；h2 = 2200Kcal/Kg (T1 = 138。K 气体状态)；h3 = 3060Kcal/Kg (T2 = 303。K气体状态)；汽化潜热为:Q'潜=MmX Qi2-1i1) = 2780X (2200-1250) = 2641000Kcal/h ；显热计算Q显=Mm X (h3-h2) = 2780X (3060-2200) = 2390800Kcal/h ；Q6= Q'潜+Qs= 2641000+2390800 = 5031800Kcal/h ；Q,6> Q水放，因此只需引进部分循环水，取消冷冻机组后仍可以满足制氧机エ艺需要。
权利要求
1.一种液氩冷量回收方法，其特征在于，采用32-35°C的常温循环水作为液氩水浴式汽化器的加热源，液氩水浴式汽化器中液氩汽化后使常温循环水温度降到5-6°C，即可用于空气冷却塔中冷却空气的冷冻水，其实现的条件是当液氩汽化后的冷量Q,6大于冷冻水的放热量Q7m吋，即能满足制氧机的エ艺要求，其数学模型如下: 液1 汽化后的冷星总=Q潜+Q显=M复(h2_hi) +M^ (h3-h2)； 冷冻水的放热量:Q7jga= M7jcrUft1)； 式中:Mm-液氩的质量，Kg ；hr液态氩在沸点的焓值，Kcal/Kg ；h2-气态氩在沸点的焓值，Kcal/Kg ；h3-氩气在常温下的焓值，Kcal/Kg ；M*-冷冻水的质量，Kg ；r-冷冻水的比热容，J/Kg ℃；h-冷冻水的进水温度，で；t2-冷冻水的出水温度，で。
2.现权利要求1所述方法的一种液氩冷量回收装置，其特征在于，包括液氩水浴式汽化器、水冷却塔、空气冷却塔和冷冻水泵，水冷却塔出水ロー与空气冷却塔常温进水口之间设有水管道一，其特征在于，水冷却塔出水ロニ与液氩水浴式汽化器常温水入口之间设有水管道ニ，液氩水浴式汽化器的冷冻水出ロ经冷冻水泵与空气冷却塔冷冻水入口相连。
全文摘要
本发明涉及制氧机制氩生产领域，尤其涉及一种液氩冷量回收方法及装置，采用32-35℃的常温循环水作为液氩水浴式汽化器的加热源，液氩水浴式汽化器中液氩汽化后使常温循环水温度降到5-6℃，即可用于空气冷却塔中冷却空气的冷冻水，其实现的条件是当液氩汽化后的冷量Q总大于冷冻水的放热量Q水放，其中液氩汽化后的冷量Q总＝Q潜+Q显＝M氩(h2-h1)+M氩(h3-h2)；常温水的放热量Q水放＝M水r(t2-t1)。与现有技术相比，本发明的有益效果是工艺简单，节省占地面积及项目的投资，取消冷冻机组，节约蒸汽，达到节能减排的目的，液氩的汽化是连续的，液氩和水都是连续运行，可以保证整套制氧机的正常运行。
文档编号F25D3/10GK103090611SQ201110335799
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者孟强, 李瑞行, 徐铁燕, 王树凡, 李艳, 李家黎 申请人:鞍钢集团工程技术有限公司