本發(fā)明涉及制氧技術預冷工，具體而言，尤其涉及一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)。

背景技術：

1、由林德公司設計的35000m3/h制氧機預冷系統(tǒng)流程工藝核心是通過7℃-15℃的超低溫冷卻水將空壓機末級100℃的高溫壓縮空氣冷卻至18℃以下，進而進入分子篩系統(tǒng)進行純化，最終進入空分裝置進行精餾，提取氧、氮、氬合格產(chǎn)品。

2、制氧預冷工藝系統(tǒng)7℃-15℃的超低溫冷卻水是由24℃-33℃工業(yè)循環(huán)水進行二次冷卻而來。工業(yè)水的二次冷卻由3臺冷水機組(2臺制冷量1200kw，1臺制冷量1500kw)作為冷源。冷水機組運行耗電量大，生產(chǎn)成本較高，即使冬季時仍采取冷水機組進行冷卻水降溫，未有效利用東北地區(qū)冬季低溫天氣，通過自然低溫換熱降低制氧預冷工藝用水溫度。

技術實現(xiàn)思路

1、根據(jù)上述背景技術中提到的技術問題，而提供一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)。本發(fā)明聚焦35000m3/h制氧機預冷流程中的換熱工藝進行研究，結合北方地區(qū)冬季氣溫低且持續(xù)時間長的特點，將冬季時段視為自然冷源與現(xiàn)有工業(yè)制冷機制備的冷源實現(xiàn)替代，此替代過程由新設計的一套低功耗戶外換熱系統(tǒng)實現(xiàn)，不僅穩(wěn)定冷源同時停運了工業(yè)制冷機，極大降低功耗最終實現(xiàn)預冷系統(tǒng)高效率換熱節(jié)能運行。

2、本發(fā)明采用的技術手段如下：

3、一種制氧機預冷系統(tǒng)換熱系統(tǒng)，包括：多組水冷冷水機組；其特征在于，所述換熱系統(tǒng)包括室外循環(huán)及室內(nèi)循環(huán)；所述室內(nèi)循環(huán)與所述室外循環(huán)間通過板式換熱器連接；所述室外循環(huán)將完成室內(nèi)列管式換熱形成的溫度飽和乙二醇冷媒通過換熱實現(xiàn)降溫，降溫后再循環(huán)至室內(nèi)換熱器與工業(yè)水換熱；

4、所述室外循環(huán)包括：與所述板式換熱器連接的閉式冷卻塔及冷水泵；通過所述冷水泵驅(qū)動實現(xiàn)在所述板式換熱器上的循環(huán)；所述板式換熱器的循環(huán)介質(zhì)為乙二醇冷媒。

5、進一步地，所述換熱系統(tǒng)還具有自控單元；所述自控單元與所述室外循環(huán)連接通過數(shù)據(jù)運算和控制指令來實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化工作；所述自控單元將設置在所述冷水泵實現(xiàn)乙二醇的換熱。

6、進一步地，所述室內(nèi)循環(huán)中，通過制氧機壓縮空氣冷卻流程階段，空壓機排出的高溫壓縮空氣，通過冷凍水降溫。

7、進一步地，所述冷凍水通過工業(yè)制冷機完成制冷。

8、進一步地，所述室外循環(huán)將完成室內(nèi)列管式換熱形成的溫度飽和乙二醇冷媒通過戶外板式換熱器的自然低溫換熱實現(xiàn)降溫，降溫后再循環(huán)至室內(nèi)換熱器與工業(yè)水換熱。

9、進一步地，所述室外循環(huán)的換熱面積為100m2-120m2。

10、進一步地，所述乙二醇冷媒通過循環(huán)泵驅(qū)動；所述循環(huán)泵的功率為15kw-20kw；流量150-180m3/h。

11、進一步地，所述列管式換熱是通過換熱器對一次工業(yè)水進行降溫，管程為一次工業(yè)水，殼程為換熱媒乙二醇。

12、較現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

13、1、當氣溫達到冬季戶外溫度即可實現(xiàn)停運工業(yè)制冷機，實現(xiàn)冬季常時間節(jié)能運行：單臺冷水機組247kw/h，耗電量49.79萬元；新系統(tǒng)冬季進行耗電量9.07萬元，冬季總體節(jié)能效益40.72萬元。

14、2、為制氧實現(xiàn)低碳綠色發(fā)展做出實質(zhì)性貢獻，減少碳排放量700噸以上。

15、3、新舊系統(tǒng)用根據(jù)氣溫條件設置為自動切換，實現(xiàn)高耗能制冷機運行精準管控，靈活降低能耗。

16、4、減少了工業(yè)制冷劑冷凝器運行工業(yè)水消耗，將預冷系統(tǒng)工業(yè)水需求降低，產(chǎn)線負荷降低。

技術特征：

1.一種制氧機預冷系統(tǒng)換熱系統(tǒng)，包括：多組水冷冷水機組；其特征在于，所述換熱系統(tǒng)包括室外循環(huán)及室內(nèi)循環(huán)；所述室內(nèi)循環(huán)與所述室外循環(huán)間通過板式換熱器連接；所述室外循環(huán)將完成室內(nèi)列管式換熱形成的溫度飽和乙二醇冷媒通過換熱實現(xiàn)降溫，降溫后再循環(huán)至室內(nèi)換熱器與工業(yè)水換熱；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱系統(tǒng)還具有自控單元；所述自控單元與所述室外循環(huán)連接通過數(shù)據(jù)運算和控制指令來實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化工作；所述自控單元將設置在所述冷水泵實現(xiàn)乙二醇的換熱。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)循環(huán)中，通過制氧機壓縮空氣冷卻流程階段，空壓機排出的高溫壓縮空氣，通過冷凍水降溫。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍水通過工業(yè)制冷機完成制冷。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述室外循環(huán)將完成室內(nèi)列管式換熱形成的溫度飽和乙二醇冷媒通過戶外板式換熱器的自然低溫換熱實現(xiàn)降溫，降溫后再循環(huán)至室內(nèi)換熱器與工業(yè)水換熱。

6.根據(jù)權利要求1或5所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述室外循環(huán)的換熱面積為100m2-120m2。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述乙二醇冷媒通過循環(huán)泵驅(qū)動；所述循環(huán)泵的功率為15kw-20kw；流量150-180m3/h。

8.根據(jù)權利要求5所述的一種制氧機預冷系統(tǒng)新型換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述列管式換熱是通過換熱器對一次工業(yè)水進行降溫，管程為一次工業(yè)水，殼程為換熱媒乙二醇。

技術總結
本發(fā)明提供一種制氧機預冷系統(tǒng)換熱系統(tǒng)，包括：多組水冷冷水機組；所述換熱系統(tǒng)包括室外循環(huán)及室內(nèi)循環(huán)；所述室內(nèi)循環(huán)與所述室外循環(huán)間通過板式換熱器連接；所述室外循環(huán)將完成室內(nèi)列管式換熱形成的溫度飽和乙二醇冷媒通過換熱實現(xiàn)降溫，降溫后再循環(huán)至室內(nèi)換熱器與工業(yè)水換熱；所述室外循環(huán)包括：與所述板式換熱器連接的閉式冷卻塔及冷水泵；通過所述冷水泵驅(qū)動實現(xiàn)在所述板式換熱器上的循環(huán)；所述板式換熱器的循環(huán)介質(zhì)為乙二醇冷媒。本發(fā)明減少了工業(yè)制冷劑冷凝器運行工業(yè)水消耗，將預冷系統(tǒng)工業(yè)水需求降低，產(chǎn)線負荷降低。

技術研發(fā)人員：房斌,趙啟瑞
受保護的技術使用者：本鋼板材股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/29