一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统的制作方法

本发明涉及空分增压机，尤其涉及一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统。

背景技术：

1、空分增压机系统是对分子筛纯化器净化后的空气(吸附空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分)进行压缩，常规空分工艺空气经增压机处理后进入空分膨胀机系统和板式换热系统。

2、压缩空气在化工厂通常用来生产介质吹扫和仪表设备用气，由于化工厂对压缩空气的要求是确保稳定可靠，且要求净化空气，化工工厂常规通过新增空气压缩机确保压缩空气管网可靠性。为确保可靠性，大部分化工厂压缩空气的空气压缩机数量在线与备用比例为2：1，项目投资高，高速旋转设备还存在运维操作、状态维护等，造成生产效率低、成本高等困扰因素，为此我们提出了一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，该稳定输送压缩空气的空分增压机系统解决了现有的空分增压机系统消耗成本高、维护成本高、空气消耗大的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，包括自洁式空气过滤器、空压机、预冷系统、分子筛、膨胀机、增压机、用户模块二、板式换热器、冷箱、氮压机、储槽及用户模块一，所述自洁式空气过滤器用于对空气中的灰尘及其他机械杂质进行去除，所述空压机用于对过滤后的空气进行加压，所述预冷系统用于对加压后的气体进行预冷，所述分子筛用于对预冷后空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分进行吸附，所述膨胀机用于对吸附后的气体进行膨胀，所述增压机用于对吸附后的气体进行增压，所述用户模块二用于对增压机压缩的空气进行接收，所述板式换热器用于对膨胀或增压后的气体进行换热操作，所述冷箱用于对换热后的气体进行收集，所述氮压机用于对冷箱收集的气体进行氮压，所述储槽用于储存冷箱中的液氧、液氮及液氨，所述用户模块一用于接收气体。

4、通过上述技术方案，来自空气中的原料空气经自洁式空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质，过滤后的空气进入空压机，经空压机压缩到一定压力，然后进入预冷系统冷却，经空压机压缩的空气自下而上穿过预冷系统空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗，经预冷系统冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器，空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附，净化后的空气分成两股，一股空气去增压机，经增压机处理后，另外一股进入板式换热器，用来与液氧液氮换热，高压空气液化后经液体膨胀机膨胀或经高压节流阀节流降压后进入冷箱下塔参与精馏。

5、优选的，所述分子筛采用为分子筛纯化器，所述分子筛纯化器的数量为两个。

6、通过上述技术方案，分子筛纯化器为两个切换使用，其中一个工作时，另一个再生。

7、优选的，所述增压机的工作状态分别为增压机第一级叶轮增压、增压机第三级叶轮增压及增压机第五级叶轮增压。

8、通过上述技术方案，增压机第一级叶轮增压后作为化工厂的压缩空气，参数匹配压缩空气的设计工况压力和流量；第三级叶轮增压后满足化工厂压缩空气的峰值用量；第五级叶轮增压后作为化工厂的应急保安压缩空气。

9、优选的，还包括压缩空气输送调压站及压缩空气输送计量站，所述压缩空气输送调压站包括带压力调节的紧急切断阀、压力监测、流量监测、温度监测、单向阀、隔离阀。

10、通过上述技术方案，通过对用户压缩空气的需求量和现场压力、流量、温度等参数进行监控，从而控制增压机系统第一级、第三级、第五级出口相对应的调节阀，从而达到稳定输送压缩空气的功能。压缩机输送调压站见附图3增压机系统输送流程图，主要有以下三种工况：

11、(1)设计工况：化工对空分产品需求较为稳定，压力和流量波动较低，通过增压机系统第一级叶轮增压后的压缩空气能保证压缩空气供气稳定(设计工况：压力为0.9mpag，流量为20000nm3/h)。

12、(2)峰值工况：若压缩空气达到峰值30000nm3/h的工况时，从空分增压机系统第三级叶轮增压后的压缩空气，通过压缩空气调压装置调节阀，可补充10000nm3/h的化工厂压缩空气的峰值用量，满足化工厂的生产需求。

13、(3)应急工况：通过空分增压机系统第五级叶轮增压后(压力为6.05mpag，最大流量为118700nm3/h)对1台645m3,4.2mpag压缩空气缓冲球罐进行保压，当空分设备紧急停车时，球罐贮存空气满足化工用户保安压缩空气用量：20000nm3/h，持续1小时。具体核算如下：

14、

15、式中v水－球罐水容积(m3)；

16、δp－δp＝10*(p1-p2)；

17、p1－贮罐最大工作压力(mpa)；

18、p2－用户使用压力(mpa)；

19、t0－标准状态温度，t0＝273k；

20、t2-罐内气体温度，可取环境温度(k)

21、优选的，所述预冷系统采用空气冷却塔。

22、通过上述技术方案，预冷系统的空气冷却塔的给水分为两段，冷却塔的下段使用常温循环水，冷却塔的上段则使用经水冷塔冷却后的低温水。

23、综上所述本发明，通过稳定输送压缩空气的空分增压机系统生产的满足化工厂生产的压缩空气，再通过压缩空气输送调压站满足不同工况下的用气需求，对压缩空气输送计量站进行高精度和输送压力稳定的优化，从而达到高效利用稳定输送压缩空气的空分增压机系统输送稳定的压缩空气，一方面建立高效稳定化工厂的压缩空气系统，另一方面节约空气压缩系统的投资和降低运维维护的成本。

技术特征：

1.一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，其特征在于，所述分子筛采用分子筛纯化器，所述分子筛纯化器的数量为两个。

3.根据权利要求1所述的一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，其特征在于，所述增压机的工作状态分别为增压机第一级叶轮增压、增压机第三级叶轮增压及增压机第五级叶轮增压。

4.根据权利要求1所述的一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，其特征在于，还包括压缩空气输送调压站及压缩空气输送计量站，所述压缩空气输送调压站包括带压力调节的紧急切断阀、压力监测、流量监测、温度监测、单向阀、隔离阀。

5.根据权利要求1所述的一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，其特征在于，所述预冷系统采用空气冷却塔。

技术总结
本发明涉及空分增压机技术领域，尤其是一种稳定输送压缩空气的空分增压机系统，包括自洁式空气过滤器、空压机、预冷系统、分子筛、膨胀机、增压机、用户模块二、板式换热器、冷箱、氮压机、储槽及用户模块一，自洁式空气过滤器用于对空气中的灰尘及其他机械杂质进行去除，空压机用于对过滤后的空气进行加压，预冷系统用于对加压后的气体进行预冷，分子筛用于对预冷后空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分进行吸附，膨胀机用于对吸附后的气体进行膨胀，增压机用于对吸附后的气体进行增压，解决了现有的空分增压机系统消耗成本高、维护成本高、空气消耗大的问题。

技术研发人员：黄健玮,何晓明
受保护的技术使用者：宝武清能（广东）气体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27