一种氮循环氧氩的内压缩装置的制作方法

1.本实用新型涉及空气分离设备技术领域，具体涉及一种氮循环氧氩的内压缩装置。


背景技术：

2.空分是指对空气成分进行分离，一般先将空气压缩，并降至很低温度，或用膨胀方法使空气液化，再在精馏塔中进行分离，常规的空分流程为外压缩流程，即使用压缩机加压后将产生的氧气、氮气和氩气输送到用户，一般压力较低，现有的高压空分流程为内压缩流程，可以输出较高压力的氮气、氧气和氩气产品，常用的内压缩方式有空气循环和氮循环。
3.其中氮循环内压缩方式是指使用氮对氧气和氩气进行热交换，回收冷量，从而得到高压的气体产品，再用氮压机将氮气进行压缩循环，但是进行冷量回收过程中工作温度较低，与外界环境接触会产生冷量损失，降低能量的使用率。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种氮循环氧氩的内压缩装置，用于解决背景技术中的问题。
5.本实用新型提供如下技术方案：
6.一种氮循环氧氩的内压缩装置，包括冷箱、精馏塔和水氮塔，所述冷箱包括箱体内层和箱体外层，其两个夹层之间设有空隙，所述精馏塔包括上塔，所述上塔上设有第一管道和第二管道，所述第一管道连接所述箱体内层，并与所述空隙连通，所述第二管道分为第三管道和第四管道，所述第四管道连接空隙，所述冷箱侧面下端设有第五管道，所述第五管道另一端连接水氮塔。
7.优选的，所述第一管道用于从上塔中抽出污氮气，第二管道用于抽出氮气，第三管道中氮气作为产品送出。
8.优选的，所述精馏塔用于分离空气，所述水氮塔用于降低空气温度，所述冷箱中还设有其它空分设备。
9.优选的，所述冷箱内部和外侧设有保温材料，其内部保温材料为珠光砂，外侧保温材料为珠光砂和其它保温材料（石棉、玻璃纤维和保温棉等）。
10.优选的，所述第一管道、第二管道、第四管道、第五管道上均设有单向阀，所述单向阀为了防止气体回流，引起管道堵塞。
11.优选的，所述第四管道上还设有节流阀，所述节流阀为了控制氮气的流量，防止流入空隙中气体过多造成浪费。
12.优选的，所述冷箱的材质为不锈钢。
13.优选的，所述精馏塔设在冷箱内部，所述水氮塔设在冷箱外部，与水氮塔连接的还有多个用于空气降温和压缩的装置（现有技术），均设在冷箱外部。
14.优选的，所述冷箱中设有多个隔板，所述隔板将冷箱内部分隔出多个单独空间。
15.优选的，所述冷箱内壁与所述单独空间接触的地方设有小孔，所述小孔将单独空间与所述空隙连通，所述小孔将空隙中的气体引入单独的空间，可以对某个装置单独进行保温。
16.优选的，所述第五管道与冷箱连接处设有密封圈和密封胶，且其它管道连接处也设有密封圈或用密封胶密封，防止气体泄漏造成损失。
17.优选的，所述冷箱壁上设有通孔，所述通孔贯穿冷箱两个夹层，但所述通孔不与空隙连通，所述通孔设置多个，所述通孔用于连接冷箱内外所需设备（氮压机、空气压缩机和精馏塔等），且连接后在冷箱处密封，防止冷箱内部气体散出。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型一种氮循环氧氩的内压缩装置，通过设置双层冷箱，使用空分出来的污氮气和部分氮气使冷箱外部和内部隔绝，减少空分装置与外部环境的接触，可以减少冷量的损失，提高能量利用率。
20.2、本实用新型一种氮循环氧氩的内压缩装置，通过设置隔板，可以单独隔断某个装置，使其在更适当的环境中运行，并使其保持正压，防止外界空气进入，提高能量利用率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
22.图1是本实用新型一种氮循环氧氩的内压缩装置的结构示意图。
23.图2是本实用新型一种氮循环氧氩的内压缩装置a处放大示意图。
24.图3是本实用新型一种氮循环氧氩的内压缩装置b处放大示意图。
25.图中：1、冷箱；2、精馏塔；3、水氮塔；4、空隙；5、上塔；6、第一管道；7、第二管道；8、第三管道；9、第四管道；10、第五管道；11、保温材料；12、单向阀；13、隔板；14、小孔；15、通孔；16、箱体外层；17、箱体内层；18、节流阀。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1-3所示，一种氮循环氧氩的内压缩装置，包括冷箱1、精馏塔2和水氮塔3，所述冷箱1包括箱体外层16和箱体内层17，其两个夹层之间设有空隙4，所述精馏塔2包括上塔
5所述上塔5上设有第一管道6和第二管道7，所述第一管道6连接所述箱体内层17，并与所述空隙4连通，所述第二管道7分为第三管道8和第四管道9，所述第四管道9连接空隙，所述冷箱1侧面下端设有第五管道10，所述第五管道10另一端连接水氮塔3，在使用时，将上塔5中的污氮气抽出沿第一管道6进入空隙4，将上塔5中的氮气抽出到第二管道7，并在第二管道7中分为两股，一股沿第三管道8形成产品，另一股沿第四管道9进入空隙4。
29.进一步的，所述冷箱1内壁和外侧设有保温材料11，其内壁保温材料为珠光砂，外侧保温材料11为珠光砂和石棉，即将石棉包裹在冷箱1外部，然后将珠光砂填充在石棉与冷箱1的缝隙中。
30.进一步的，所述第一管道6、第二管道7、第四管道9、第五管道10上均设有单向阀12，所述单向阀12为了防止气体回流，引起管道堵塞。
31.进一步的，所述第四管道9上还设有节流阀18，所述节流阀18可以控制从上塔5流入空隙4的氮气的流量。
32.进一步的，所述冷箱1的材质为不锈钢。
33.进一步的，所述冷箱1内部还设有其它空分设备（热交换器和热膨胀器等）。
34.进一步的，所述精馏塔2设在冷箱1内部，所述水氮塔3设在冷箱1外部，与水氮塔3连接的还有多个用于空气降温和压缩的装置（现有技术），均设在冷箱外部。
35.进一步的，所述冷箱1中设有多个隔板13，所述隔板13将冷箱1内部分隔出多个单独空间。
36.进一步的，所述冷箱1的箱体内层17 与所述单独空间接触的地方设有小孔14，所述小孔14将单独空间与所述空隙4连通，在使用时，空隙4中的气体通过小孔14进入单独空间中，对其中的装置单独保温。
37.进一步的，所述第五管道10与冷箱1连接处设有密封圈和密封胶，且其它管道连接处也设有密封圈或用密封胶密封，可以防止气体泄漏造成损失。
38.进一步的，所述冷箱1侧壁上设有通孔15，所述通孔15贯穿冷箱1两个夹层，但所述通孔15不与空隙4连通，在使用时，通孔15连接冷箱1内外所需设备（氮压机、空气压缩机和精馏塔等）。
39.通过上述方案得到的是一种氮循环氧氩的内压缩装置，通过精馏产生的污氮气和氮气对冷箱进行保温，在使用时，将上塔5中的污氮气抽出沿第一管道6进入空隙4，将上塔5中的氮气抽出到第二管道7，并在第二管道7中分为两股，一股沿第三管道8形成产品，另一股沿第四管道9进入空隙4，冷箱1上的小孔14将空隙4中的气体引入单独空间，对装置进行单独保温，空隙4中的气体沿冷箱1下侧的第五管道10流出进入到水氮塔3中，利用空分设备自身产生的气体对冷箱1进行保温，可以降低产品冷量的损失，提高能量的利用率。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。