[实用新型]一种空气分离系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气深冷分离领域，特别涉及一种空气分离系统的结构。 

背景技术

目前，随着工业化进程的加快，空气深冷分离设备在许多领域得到广泛的应用。但是每次空分系统的启动需要消耗大量的时间，而且膨胀机在空分系统中是主要制冷的设备。对运转参数各个方面要求非常严格，由于高速运转，不允许在膨胀机入口端空气为液态，液态空气撞击在高速旋转的膨胀机的叶轮上，会导致叶轮损坏，使膨胀机不能正常运转，影响正常的生产。 

当空分塔正常运行时，塔内的返流低温气体和正流进塔空气，在主换热器中进行热交换。使正流空气温度逐渐降低，返流气体温度逐渐升高，进行冷量回收，处于平衡状态。但在间断运行寒冷待机启动时，由于停机期间，无空气进塔，而塔内低温液体蒸发出来的低温气体，不断通过换热器排出塔外，从而使换热器处于过冷状态。当寒冷启动膨胀机时，空气进入换热器，过剩的冷量可能导致空气经换热器后直接变为液态，使液态空气进入膨胀机，导致膨胀机损坏，成为国内外空分界都困惑的难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够控制进入膨胀机的空气温度的空气分离系统。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种空气分离系统，包括依次连接的预冷器、分离器、吸附器、换热器、膨胀机及空分塔，其中空分塔通过冷端气体管道与换热器连接，所述冷端气 体管道上设置排放管道。 

优选的，所述冷端气体管道包括冷端氧气管道、冷端氮气管道及冷端不纯氮气管道，所述排放管道包括与冷端氧气管道连接的氧气排放管道、与冷端氮气管道连通的氮气排放管道、及与冷端不纯氮气管道连接的不纯氮气排放管道。 

优选的，所述排放管道上设有控制阀门。 

优选的，所述排放管道由铜或不锈钢制成。 

本实用新型空气分离系统在换热器冷端三个气体管道上各添加一个排放管道，则可以将过剩的冷量用排放管道排到外界，从而控制换热器内的冷量，进而可以有效的控制膨胀机入口空气的温度，防止机前空气液化，保证膨胀机安全稳定运行。缩短空分寒冷待机启动时间、减少能耗。本实用新型成本低并且易于操作。 

附图说明

图1是本实用新型的空气分离系统的结构示意图。 

具体实施方式

请参照图1，空气分离系统包括依次连接的预冷器1、分离器2、吸附器3、换热器4、5、膨胀机6、及空分塔7。其中空分塔7通过冷端气体管道8、9、10与换热器5连接，该冷端气体管道8、9、10上设置排放管道11、12、13。所述冷端气体管道包括冷端氧气管道8、冷端氮气管道9及冷端不纯氮气管道10，所述排放管道包括与冷端氧气管道8连接的氧气排放管道11、与冷端氮气管道9连通的氮气排放管道12、及与冷端不纯氮气管道10连接的不纯氮气排放管道13所述排放管道11、12、13上设有控制阀门14。所述排 放管道11、12、13由铜或不锈钢制成。 

请参照图1，空气经过压缩后，再通过预冷器1、分离器2、吸附器3、膨胀机6进入空分塔7。其中预冷器1将空气温度降至10℃以下。吸附器3除去空气中的水分以及二氧化碳气体。空气经空分塔7分离后，一部分形成液氧和液氮收集到液氧罐和液氮罐中。另一部分形成氧气、氮气和不纯氮，通过冷端氧气管道8、冷端不纯氮气管道9及冷端氮气管道10输送至换热器5。其中氧气、氮气以气体方式储存，不纯氮输送至吸附器3中再进行循环。 

本实用新型空气分离系统在换热器5与空分塔7连接的冷端气体管道8、9、10上各添加一个排放管道11、12、13，则可以将过剩的冷量用排放管道11、12、13排到外界，从而控制换热器5内的冷量，进而可以有效的控制膨胀机6入口空气的温度，防止机前空气液化，保证膨胀机6安全稳定运行。 

以上具体实施方式仅用于说明本实用新型，而非用于限定本实用新型。