CN118482533A - 一种移动式微型空气液化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式微型空气液化设备及其制备方法,具体步骤如下:除去杂质的原料空气进入空气压缩机压缩;压缩后的空气经过除油过滤器过滤后,送入空气预冷机组进行预冷,通过气液分离器分离空气中过饱和水分;出空气预冷机组的空气进入交替使用的两个分子筛吸附器进行净化处理;净化后的空气进入液化冷箱,先进入第一换热器、第二换热器与返流流体换热,冷却到一定温度后,抽出大部分空气进入风机膨胀机膨胀后返回第二换热器和第一换热器,复温后部分作为再生空气,其余部分返回压缩机入口或放空;另一部分空气继续冷却,冷却到液化温度,节流后作为产品,本发明中,方便运输至远离大型设备的地区或偏远地区,有效解决液空的需求。
Description
技术领域
本发明涉及液空产品技术领域,具体涉及一种移动式微型空气液化设备。
背景技术
空气液化是指将气态空气转变为液态空气的过程,现有液空产品,都来源于大型设备,该设备都固定在厂房内,当某地需要液空时,需要通过槽车或小的低温液体罐灌注,再运输至目的地使用,由于大型设备数量有限,以及所生产产品的供货辐射范围限制,远离大型设备的地区或偏远地区,无法有效解决液空的需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种液化空气的制备方法,具体步骤如下:
除去杂质的原料空气进入空气压缩机压缩;
压缩后的空气经过除油过滤器过滤后,送入空气预冷机组进行预冷,通过气液分离器分离空气中过饱和水分;
出空气预冷机组的空气进入交替使用的两个分子筛吸附器进行净化处理;
净化后的空气进入液化冷箱,先进入第一换热器、第二换热器与返流流体换热,冷却到一定温度后,抽出大部分空气进入风机膨胀机膨胀后返回第二换热器和第一换热器,复温后部分作为再生空气,其余部分返回压缩机入口或放空;
另一部分空气继续冷却,冷却到液化温度,节流后作为产品。
一种移动式微型空气液化设备,采用上述制备方法生产液化空气。
优选的:空气液化设备包括压缩机、除油过滤器、预冷机组、分子筛吸附器、电加热器和液化冷箱安装于钢构上。
优选的:所述钢构上设置有配电柜、电控柜和控制柜,所述控制柜内置露点分析仪,用于分析分子筛吸附器出口露点。
优选的:所述压缩机的出口通过管路连接除油过滤器的一进口。
优选的:所述压缩机采用喷油螺杆压缩机,喷油螺杆压缩机设置进口过滤器,用于去除灰尘和机械杂质。
优选的:所述除油过滤器的另一出口通过管路连接预冷机组的进口,除油过滤器用于清除喷油螺杆压缩机出口。
优选的:所述预冷机组的后端设置气液分离器,用于分离空气中过饱和水分,出预冷机组的空气进入交替使用的第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器。
优选的:所述第预冷机组的出口通过管路连接第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器进口,第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器的出口均通过主管路连接液化冷箱的进口空气中的微量油。
优选的:所述主管路还连接有辅助管路,辅助管路连接电加热器,电加热器的进口通过管路连接液化冷箱的一出口,液化冷箱的返流低压再生空气进入电加热器中。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明中,成套设备集成在单体的钢构内,框架尺寸符合车辆运输要求,整体结构简单,具有可动性,可移动到任何需要的场所使用。
2、本发明中,根据设备需要,可以小范围内调节高度,通过将空气液化设备小型化,方便运输至远离大型设备的地区或偏远地区,有效解决液空的需求。
附图说明
图1是本申请实施例提供的移动式微型空气液化设备结构示意图;
图2是本申请实施例提供的移动式微型空气液化设备的主视图;
图3是本申请实施例提供的移动式微型空气液化设备的俯视图;
图4是本申请实施例提供的移动式微型空气液化设备中液化冷箱的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的移动式微型空气液化设备的流程图。
图中:1、配电柜;2、电控柜;3、控制柜;4、压缩机;5、除油过滤器;6、预冷机组;61、气液分离器;7、第一分子筛吸附器;8、电加热器;9、液化冷箱;91、第一换热器;92、第二换热器;93、膨胀机;10、钢构;11、第二分子筛吸附器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
请参阅图1~4,在本实施例中提供一种移动式微型空气液化设备,包括压缩机4、除油过滤器5、预冷机组6、分子筛吸附器、电加热器8和液化冷箱9安装于钢构10上,分子筛吸附器至少设置有两个,根据设备需要,可以小范围内调节高度,通过将空气液化设备小型化,方便运输至远离大型设备的地区或偏远地区,有效解决液空的需求。
在本实施例中,钢构10上设置有配电柜1、电控柜2和控制柜3,其中,控制柜3内置露点分析仪,用于分析分子筛吸附器出口露点。
在本实施例中,压缩机4采用喷油螺杆压缩机,喷油螺杆压缩机设置进口过滤器,用于去除灰尘和机械杂质,相比于传统的往复式压缩机,喷油螺杆压缩机具有更高的效率、更小的体积和更平稳的输出,压缩机4的出口通过管路连接除油过滤器5的一进口,除油过滤器5的另一出口通过管路连接预冷机组6的进口,除油过滤器5用于清除喷油螺杆压缩机出口所带的微量油。
以两个分子筛吸附器为例,包括第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11,预冷机组6的出口通过管路连接第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11进口,第一分子筛吸附器7与第二分子筛吸附器11并联,第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11是切换使用的,正常工作时,分子筛吸附器7吸附空气中的水和二氧化碳,分子筛吸附器11再生,把工作时吸附的水跟二氧化碳再生出来排放,以备后续切换工作。
具体的,原料空气进入压缩机4压缩至一定压力,先进入除油过滤器5中,清除喷油螺杆压缩机出口所带的微量油,再送入预冷机组6进行预冷,预冷机组6后端设置的气液分离器61,能有效分离空气中过饱和水分,出预冷机组6的空气进入交替使用的第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11,将空气中水分、二氧化碳等不纯物质被分子筛吸附。
第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11的出口均通过主管路连接液化冷箱9的进口,主管路还连接有辅助管路,辅助管路连接电加热器,电加热器8的进口通过管路连接液化冷箱9的一出口,液化冷箱9的返流低压再生空气进入电加热器8中,电加热器8用于将再生空气加热至适宜的温度,从而满足对分子筛吸附器再生要求,经过净化后的空气进入液化冷箱9内,液化冷箱9用于将空气冷却至其液态,再产品进行收集,液化冷箱9包括:
还设置有膨胀机93用于将压缩空气膨胀至低压空气,从而降低膨胀后空气温度,为设备提供所需冷量;
还包括换热器,由于设备高度问题,分成上、下2段,包括第一换热器91和第二换热器92。
第一换热器91,用于将压缩的空气进行初步冷却,冷源采用返流膨胀空气。
第二换热器92,用于将压缩的空气进行进一步冷却,并将小部分压缩空气冷却到过饱和液化温度,冷源采用返流膨胀空气。
具体的,净化后的空气进入液化冷箱9,先进入第一换热器91、第二换热器91与返流流体换热,冷却到一定温度后,抽出大部分空气进入风机膨胀机膨胀后返回第二换热器92和第一换热器91,复温后部分作为再生空气,其余部分返回压缩机入口或放空,另一部分空气继续冷却,冷却到液化温度,节流后作为产品。
本空气液化设备将成套设备集成在单体的钢构内,框架尺寸符合车辆运输要求,整体结构简单,具有可动性,可移动到任何需要的场所使用。
原料空气在过滤器中除去灰尘和机械杂质后,进入空气压缩机4压缩至一定压力,先进入除油过滤器5中,除去压缩空气中微量油,然后送入空气预冷机组6进行预冷,空气预冷机组6后端带气液分离器61,有效分离空气中过饱和水分。
出空气预冷机组6的空气进入交替使用的第一分子筛吸附器7和第二分子筛吸附器11,原料空气中的水份、CO2物质被分子筛吸附,第一分子筛吸附器7工作、第二分子筛吸附器11再生,切换使用。
净化后的加工空气进入主换热器,与膨胀返流空气换热,冷却到一定温度后,抽出大部分压缩空气,进入风机膨胀机93膨胀后返回主换热器92、主换热器91,复温后,部分空气作为吸附器再生气气源,其余部分返回空气压缩机4入口或放空;另一小股空气继续进主换热器92,冷却到过冷液空温度,节流后作为液空产品。
在另一实施例中,还提供一种液化空气的制备方法,具体步骤如下:
除去杂质的原料空气进入空气压缩机4压缩;
压缩后的空气经过除油过滤器5过滤后,送入空气预冷机组6进行预冷,通过气液分离器分离空气中过饱和水分;
出空气预冷机组6的空气进入交替使用的两个分子筛吸附器进行净化处理;
净化后的空气进入液化冷箱9,先进入第一换热器91、第二换热器91与返流流体换热,冷却到一定温度后,抽出大部分空气进入风机膨胀机膨胀后返回第二换热器92和第一换热器91,复温后部分作为再生空气,其余部分返回压缩机入口或放空;
另一部分空气继续冷却,冷却到液化温度,节流后作为产品。
采用此制备方法生产的设备,小型化,方便运输至远离大型设备的地区或偏远地区,有效解决液空的需求。
可以理解的是,本发明中,可以根据实际需要设置多个压缩机。
钢构的结构不限于本申请中提出的一体成型的结构,还可以是多段式,通过螺栓或接头等连接结构连接在一起,设备中的多个管路之间也可以独立设置,多段钢构结构安装时,管路之间通过法兰连接,从而形成一体的结构,进而更加方便设备的运输。
显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法,如无特别说明和限定,均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种液化空气的制备方法,其特征在于,包括具体步骤如下:
除去杂质的原料空气进入空气压缩机压缩;
压缩后的空气经过除油过滤器过滤后,送入空气预冷机组进行预冷,通过气液分离器分离空气中过饱和水分;
出空气预冷机组的空气进入交替使用的两个分子筛吸附器进行净化处理;
净化后的空气进入液化冷箱,先进入第一换热器、第二换热器与返流流体换热,冷却到一定温度后,抽出大部分空气进入风机膨胀机膨胀后返回第二换热器和第一换热器,复温后部分作为再生空气,其余部分返回压缩机入口或放空;
另一部分空气继续冷却,冷却到液化温度,节流后作为产品。
2.一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,采用权利要求1所述的制备方法生产液化空气。
3.根据权利要求2所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,包括压缩机、除油过滤器、预冷机组、分子筛吸附器、电加热器和液化冷箱安装于钢构上。
4.根据权利要求3所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,述钢构上设置有配电柜、电控柜和控制柜,所述控制柜内置露点分析仪,用于分析分子筛吸附器出口露点。
5.根据权利要求4所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述压缩机的出口通过管路连接除油过滤器的一进口。
6.根据权利要求5所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述压缩机采用喷油螺杆压缩机,喷油螺杆压缩机设置进口过滤器,用于去除灰尘和机械杂质。
7.根据权利要求3所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述除油过滤器的另一出口通过管路连接预冷机组的进口,除油过滤器用于清除喷油螺杆压缩机出口空气中的微量油。
8.根据权利要求7所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述预冷机组的后端设置气液分离器,用于分离空气中过饱和水分,出预冷机组的空气进入交替使用的第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器。
9.根据权利要求8所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述第预冷机组的出口通过管路连接第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器进口,第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器的出口均通过主管路连接液化冷箱的进口。
10.根据权利要求9所述的一种移动式微型空气液化设备,其特征在于,所述主管路还连接有辅助管路,辅助管路连接电加热器,电加热器的进口通过管路连接液化冷箱的一出口,液化冷箱的返流低压再生空气进入电加热器中。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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