本发明专利技术提供了一种制氧机，包括膨胀机、主换热器和主塔，其进一步包括分子筛纯化器、低温液体储槽和高压换热器，空气经分子筛纯化器净化后，一部分空气经过主板式换热器降温后输入至所述主塔，另一部分空气输入至所述高压换热器中，与来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后输入至所述下塔；来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后变为气态，经第一气体管道输出。本发明专利技术的制氧机通过使用高压换热器在满足用户气体产品需求量的同时回收液体冷量，有利于节约能源，还可以降低主换热器的运行阻力，减少压缩机用电量，同时提高主塔精馏效果及单位时间内的氧、氩产量，降低能耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体制造设备，特别涉及一种能回收低温液体产品冷量的制氧机。
技术介绍
制氧企业制氧机氧、氮、氩气体产品产能的大小均是依据气体用户生产装置的设 计生产规模来确定。气体用户正常生产时，制氧机气体产量能满足用户需求。但在气体用 户提高工艺技术或临时加大生产任务造成气体需求量大于制氧机产量时，为满足用户气体 需求，能够自产液氧、液氮、液氩产品的制氧企业目前均采取将储存的低温液体用液体泵加 压送至空浴式或水浴式液体汽化器复热到常温后再送入气体管网供用户使用的生产方法； 不生产或只少量生产液氧、液氮、液氩的制氧企业则通过外购低温液体产品，再将所采购的 液体送至空浴式或水浴式液体汽化器复热到常温后供用户使用的生产方式。由于液体从低温复热到常温的过程需释放大量的汽化潜热及汽化热，该部分冷量 是通过大量的功耗转换而来，目前利用空浴式、水浴式液体汽化器提高外供气体产量的生 产方法虽能满足气体用户气量要求，但没有对液体汽化过程中的冷量进行回收，从而浪费 大量功耗。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能回收低温液体产品冷量的制氧机，在满足用户气体产品需求 量的同时回收液体冷量，有利于节约能源，还可以降低主换热器的运行阻力，减少压缩机用 电量，降低能耗。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种制氧机，包括分子筛纯化器、膨胀机、主板式换热器和主塔，所述主塔包括上 塔和下塔，进一步包括低温液体储槽和高压换热器，空气经分子筛纯化器净化后，一部分空气经过主板式换热器降温后输入至所述下 塔，另一部分空气输入至所述高压换热器中，与来自所述低温液体储槽的液体在所述 高压换热器中进行换热后输入至所述下塔；来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后变为气态，经第一 气体管道输出，所述膨胀机停止工作。本专利技术还提供了一种制氧机，包括膨胀机、切换式换热器和主塔，所述主塔包括上 塔和下塔，进一步包括低温液体储槽、分子筛纯化器和高压换热器，一部分空气经过切换式换热器降温后输入至所述下塔，另一部分空气经分子筛纯化器净化后，经第一气体管道输入至所述高压换热器中，与来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后输入至所述主塔；来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后变为气态，经第二 气体管道输出；所述膨胀机用于膨胀输入至上塔的气体。本专利技术的制氧机通过使用高压换热器在满足用户气体产品需求量的同时回收液 体冷量，有利于节约能源，还可以降低主换热器的运行阻力，减少压缩机用电量，同时提高 主塔精馏效果及单位时间内的氧、氩产量，降低能耗。附图说明图1为本专利技术的制氧机的第一实施例的结构示意图。图2为本专利技术的制氧机的第二实施例的结构示意图。图3为本专利技术的制氧机的第三实施例的结构示意图。图4为本专利技术的制氧机的第四实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术的目的在于提供一种能回收低温液体产品冷量的制氧机，在满足用户气体 产品需求量的同时回收液体冷量。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的制氧机的第一实施例的结构示意图。如图1所示，本专利技术的制氧 机，包括分子筛纯化器101、主塔102、膨胀机103、主板式换热器104、液氧或液氮储罐105 和高压换热器106。在高压换热器106工作时，制氧、制氩过程中的膨胀机103停运不工作。 其中，主塔102包括上塔112、下塔111。优选地，高压换热器106中进一步包括用于增加液氧或液氮压力的柱塞泵107、液 氧或液氮管道G1、空气管道G3、和氧气或氮气管道G7。从液氧或液氮储罐105输出的低温液氧或液氮通过柱塞泵107加压至1. 0 15. OMI^a后，通过液氧或液氮管道G1，输入至高压换热器106的液氧或液氮通道。同时，由 分子筛纯化器101纯化后的一部分空气升压至0. 40MPa 0. 56MI^后，通过空气管道G2输 入至高压换热器106的空气通道。在高压换热器106中，低温液氧或液氮与常温空气进行 能量交换。液氧或液氮被空气复热至接近常温后通过氧气或氮气管道G7输出至用户。空气 被液氧或液氮冷却至约_140°C，通过空气管道G3输入至主板式换热器104的中抽空气管 道G4处进入主板式换热器104底部，此时关闭主板式换热器104的中抽阀门Jl和底抽阀 门J2、膨胀机103的空气进口阀门J5和J6、膨胀空气进主塔阀门J7，停运膨胀机103 ；同时 打开空气管道G3和G5中的阀门J3和阀门J4，使低温空气从主板式换热器104冷段再次降 温后通过空气管道G5与进下塔的低压空气管道G6汇合后进下塔111参加精馏。低压空气 管道G6中的空气为经过分子筛纯化器纯化后的另一部分空气经主板式换热器104降温后 的空气。本专利技术的制氧机通过使用高压换热器106回收液氧或液氮冷量，同时通过调节进高压换热器的空气量与液氧或液氮量来控制换热后的空气温度与液氧或液氮汽化后的温 度，维持分子筛净化流程制氧机的冷量平衡，并停用膨胀机，从而达到降低制氧机能耗的目 的。图2是本专利技术的制氧机的第二实施例的结构示意图。如图2所示，本专利技术的制氧 机，包括分子筛纯化器101、主塔102、膨胀机103、主板式换热器104、液氩储罐205、高压换 热器206。在高压换热器206工作时，制氧、制氩过程中膨胀机停运不工作。其中，主塔102 包括上塔112、下塔111。优选地，高压换热器206中进一步包括用于增加液氩压力的柱塞泵207、液氩管道 G21、空气管道G23、和氩气管道G27。从液氩储罐205输出的低温液氩通过柱塞泵207加压至1. 0 15. OMPa后，通过 液氩管道G21输入至高压换热器206的液氩通道，同时由分子筛纯化器101纯化后的一部 分空气调压至0. 40MPa 0. 56MPa后，通过空气管道G22输入至高压换热器206的空气通 道。在高压换热器中，低温液氩与常温空气进行能量交换。液氩被空气复热至接近常温通过氩气管道G27输出至用户。空气被液氩冷却至 约-170°C。此时关闭主板式换热器104的中抽阀门Jl和底抽阀门J2、膨胀机103的空气 进口阀门J5和J6和膨胀空气进主塔阀门J7，停运膨胀机103 ；同时打开空气管道G23中的 阀门J4，使与液氩换热后的低温空气通过空气管道G23与进下塔的低压空气管道G6汇合后 进下塔111参加精馏。低压空气管道G6中的空气为经过分子筛纯化器纯化后的另一部分 经主板式换热器104降温后的空气。图3是本专利技术的制氧机的第三实施例的结构示意图。如图3所示，本专利技术的制氧 机，包括主塔302、膨胀机303和切换式换热器304，其进一步包括空气纯化器301、液氧或液 氮储罐105和高压换热器106。其中，主塔302包括下塔311、上塔312。优选地，高压换热器106中进一步包括用于增加液氧或液氮压力的柱塞泵107、液 氧或液氮管道G31、空气管道G33、和氧气或氮气管道G7。从液氧或液氮储罐105输出的低温液氧或液氮通过柱塞泵107加压至1. 0 15. OMPa后，通过液氧或液氮管道G31输入至高压换热器106的液氧或液氮通道，同时 来自空气管道G34中的一部分空气由空气纯化器301纯化后，调压至压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制氧机，包括分子筛纯化器、膨胀机、主板式换热器和主塔，所述主塔包括上塔和下塔，其特征在于，进一步包括低温液体储槽和高压换热器，空气经分子筛纯化器净化后，一部分空气经过主板式换热器降温后输入至所述下塔，另一部分空气输入至所述高压换热器中，与来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后输入至所述下塔；来自所述低温液体储槽的液体在所述高压换热器中进行换热后变为气态，经第一气体管道输出，所述膨胀机停止工作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜金明，
申请(专利权)人：杜金明，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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