[实用新型]双膨胀机中压液化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深冷空气分离设备中的液化设备，尤其涉及一种双膨胀机中压液化设备。

背景技术

液化设备是空气分离设备的一种变型。空气分离设备的主要产品是氧气和氮气。氧气是地球上一切有生命的机体赖以生存的物质，它很容易与其他物质发生氧化反应，并放出大量的热量。因此，氧气作为氧化剂和助燃剂在冶金、化工、能源、机械、国防工业等部门得到广泛应用。氮气的化学性质不活泼，在平常的状态下有很大的惰性，不容易与其它物质发生化学反应。因此，氮气在冶金、电子化学工业中广泛地用来做保护气。而低温液体在存储与运输方面具有优越性，因此低温液氮与液氧的需求越来越多。而液化设备将放散的氮气回收，可节省成本。

发明内容

本实用新型目的是提供一种双膨胀机中压液化设备，其将第一、第二增压透平膨胀装置高效串联，对输入的氮气继续进行两次增压，氮气液化效率增加；同时采用了全自动系统，自动化水平高，减少了工人劳动强度。

本实用新型的技术方案是：一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱，设置在冷箱外的氮气压缩机，增压透平膨胀装置，以及设置在冷箱内的主换热器、液氮分离器和将液氮分离器分离出来的液氮进行过冷并输出冷箱外的过冷器，所述增压透平膨胀装置包括共轴分别设置在冷箱内外的透平膨胀机和增压机，所述氮气压缩机包括对外部输入的氮气进行压缩的原料氮气压缩机、对经过原料氮气压缩机的气体进行再压缩的循环氮气压缩机，所述增压透平膨胀装置包括对经过循环氮气压缩机的气体分别进行热端膨胀和一次增压的第一增压透平膨胀装置、对一次增压的气体进行二次增压并对二次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置，所述液氮分离器对二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器对经过二次增压的气体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换热。

本实用新型进一步的技术方案是：一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱，设置在冷箱外的氮气压缩机，增压透平膨胀装置，以及设置在冷箱内的主换热器、液氮分离器和将液氮分离器分离出来的液氮进行过冷并输出冷箱外的过冷器，所述增压透平膨胀装置包括共轴分别设置在冷箱内外的透平膨胀机和增压机，所述氮气压缩机包括对外部输入的氮气进行压缩的原料氮气压缩机、对经过原料氮气压缩机的气体进行再压缩的循环氮气压缩机，所述增压透平膨胀装置包括对经过循环氮气压缩机的气体分别进行热端膨胀和一次增压的第一增压透平膨胀装置、对一次增压的气体进行二次增压并对二次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置，所述液氮分离器对二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器对经过二次增压的气体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换热。

所述第二增压透平装置的增压机前后设有分别对一次增压和二次增压后的气体进行冷却的热端增压后冷却器和冷端增压后冷却器。

所述循环氮气压缩机的输出端进入主换热器换热并从主换热器上部出来再与第一增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输入端连通。

所述第一、第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端经过主换热器后与循环氮气压缩机的输入端连通。

所述第一、第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端经过主换热器后与冷箱外的空气连通。

所述第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端还与液氮分离器的上部连通。

经液氮分离器分离的液氮部分直接进入过冷器，另一部分气化后进入过冷器再经过主换热器后输入到原料氮气压缩机的输入端。

本实用新型优点是：

1.本实用新型采用全自动系统，自动化水平高，减少了工人劳动强度。

2.本实用新型第一、第二增压透平膨胀装置高效串联，对输入的氮气继续进行两次增压，使得液化效率增加。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。

其中：1冷箱；2主换热器；3液氮分离器；4过冷器；5增压透平膨胀装置；6增压机；7透平膨胀机；8原料氮气压缩机；9循环氮气压缩机；10第一增压透平膨胀装置；11第二增压透平膨胀装置；12热端增压后冷却器；13冷端增压后冷却器；14用户低压管网。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：