一种空分预冷系统

技术领域

本发明属于空分技术领域，具体涉及一种空分预冷系统。

背景技术

空气预冷系统是空分设备中的重要组成部分，设置在空压机出口，用来降低进分子筛吸附器的空气温度与含水量。该预冷系统通常包括空冷塔和水冷塔。压缩空气在空冷塔内先后经过常温循环水和低温冷却水冷却。其中低温冷却水由水冷塔和冷水机组获得。常规的空分预冷系统，空冷塔压力较高，循环冷却水供水需要增压后才能进入空冷塔。进入空冷塔的循环冷却水在提供冷量后，直接通过节流减压后回到循环冷却水回水总管，浪费能量。水冷塔进水管接至循环水系统供水总管，循环冷却水靠自身压力进入水冷塔。而水冷塔所需供水压力较高，是整个循环冷却水系统供水压力的瓶颈所在，导致系统供水压力较高，所需循环水泵的扬程较高，系统能耗较高。

本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种改进的流程，利用空分预冷系统中空冷塔的带压排水作为水冷塔供水，解决了目前因水冷塔所需供水压力高而导致整个系统供水压力高的问题，可降低整个系统的供水压力，降低循环水泵扬程。此外，该流程也回收了空冷塔带压排水的一部分能量。本发明具有流程简单易实施，节能效果明显的特点，不仅限于新建空分装置，对于在役装置，也能通过简单的改造进行节能优化。

公告号为CN208751135U的中国发明专利，公开了“一种空分预冷系统”，采用气液换热器一次冷却与空冷塔二次冷却相结合的方式。该方法针对的是空压机机组带末冷，且空冷塔只有一股低温冷却水的情况。公告号为CN108020096A的中国发明专利，公开了“一种半开放式空分预冷系统”，将空冷塔上段下部与水冷塔进水管连通，能保证冷却水独立循环。该种方法针对的是空冷塔上段下部带有中心筒结构的情况。上述两种设计均需对预冷系统补水，不能降低循环冷却水系统供水压力。

发明内容

本发明取消了从供水总管向水冷塔供水的设计，利用空冷塔底部带压排水作为水冷塔供水，解决了因水冷塔所需供水压力高而导致整个系统供水压力高的问题，至少可降低整个循环冷却水系统的供水压力，降低循环水泵能耗，并回收了空冷塔带压排水的一部分能量。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种空分预冷系统，主要包括空冷塔和水冷塔，所述空冷塔的顶部设有空气出口，空气出口的下方设有空冷塔捕雾器，在空冷塔的底部设有排污口，其内部分别设有两段填料室，每段填料室的上设有上段布水器和下端布水器，在上端布水器和下端布水器的一侧分别设有用管道连接至两个布水器上方的上部冷却水管道和常温循环水管道，所述下端布水器的下方还设有空气分布器，其一侧设有空气进口，空气分布器下方塔底处设有集水池，所述集水池的一侧分别设有两条管道，其中一条管道为循环管道，可将水通向空分循环冷却水系统回水管道，另一条管道为出水管道，该管道连接至水冷塔。

作为优选：所述水冷塔的上方设有出气孔，其底部设有水冷塔排污口，所述出气孔的下方设有冷水塔捕雾器，在冷水塔捕雾器的下方设有一水冷塔布水器，并在一侧设有进水管道，该进水管道与出水管道连接，所述水冷塔的底部还设有水冷塔集水池，在水冷塔集水池的上方一侧还设有水冷塔干燥气体入口，所述集水池的底部设有两条管道，其中一条管道为自循环管道，另一条管道为出水管道，通过小水泵和水冷机组将水通过出水管道与冷却水管道相连接。

作为优选：所述常温循环水管道通过大水泵将水抽至下段布水器中。

本发明的有益效果是，取消了从循环水供水总管向水冷塔供水的设计，采用空冷塔底部排水进水冷塔支路为水冷塔供水，解决了因水冷塔所需供水压力高而导致整个系统供水压力高的问题，可降低整个系统的供水压力，降低循环冷却水系统的水泵扬程。此外也回收了空冷塔带压排水的一部分能量，达到节能降耗的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，一种空分预冷系统，主要包括空冷塔2和水冷塔13,所述空冷塔2的顶部设有空气出口1，空气出口1的下方设有空冷塔捕雾器3，在空冷塔2的底部设有排污口18，其内部分别设有两段填料室，每段填料室的上设有上段布水器4和下端布水器5，在上端布水器4和下端布水器5的一侧分别设有用管道连接至两个布水器上方的上部冷却水管道9和常温循环水管道21，所述下端布水器5的下方还设有空气分布器7，其一侧设有空气进口6，空气分布器下方塔底处设有集水池8，所述集水池的一侧分别设有两条管道，其中一条管道为循环管道19,可将水通向空分循环冷却水系统回水管道，另一条管道为出水管道20，该管道连接至水冷塔13，所述水冷塔13的上方设有出气孔23，其底部设有水冷塔排污口22，所述出气孔23的下方设有冷水塔捕雾器14，在冷水塔捕雾器14的下方设有一水冷塔布水器15，并在一侧设有进水管道24，该进水管道24与出水管道20连接，所述水冷塔13的底部还设有水冷塔集水池17，在水冷塔集水池17的上方一侧还设有水冷塔干燥气体入口16，所述集水池的底部设有两条管道，其中一条管道为自循环管道，另一条管道为出水管道25，通过小水泵12和水冷机组11将水通过出水管道25与冷却水管道9相连接，所述常温循环水管道21通过大水泵10将水抽至下段布水器中。

具体实施方法：

本发明主要包括空冷塔2和水冷塔13。所述空冷塔2为填料型冷却塔，两段填料设计，有两路进水。一路为低温冷却水9，另一路为常温循环水21。所述水冷塔13为填料型水冷塔，空冷塔底部排水进水冷塔20在塔内被进塔干燥气体16冷却后流出，再经小水泵12加压和冷水机组11进一步冷却后送入空冷塔2上部冷却水进口。常温循环水21，经大水泵10增压后直接进入空冷塔2中部，与空冷塔2上段流下的冷却水混合后，作为空冷塔2下段用水。

由透平压缩机来的湿热空气自空冷塔2下部空气进口6进入空冷塔2，在空冷塔2下段通过逆流直接接触与水进行热质交换，使空气初步冷却；待空气上升到空冷塔2上段，与冷却水9作进一步热质交换，最终达到降温除湿的目的后去下游分子筛纯化系统。为防空气出塔时将雾状游离水带入后续分子筛纯化系统，空冷塔2塔顶设有捕雾器3。在空冷塔内上部设有布水器4，中部设有布水器5。空冷塔2空气进口6设有空气分布器7。为了防止进水冷塔干燥气体16出塔时把雾状水滴带走，增加水耗，水冷塔13顶部设有捕雾器。

空冷塔2低温冷却水9与水冷塔13底部排水相连，管路上设置有小水泵12，冷水机组11和流量计，小水泵一用一备。空冷塔2中部循环水21来自循环水供水系统，管路上设置有大水泵10和流量计，一用一备。水冷塔13进水由空冷塔底部排水进水冷塔20提供，空冷塔2多余排水由空冷塔底部排水回循环水系统19返回。空冷塔2底部设有排污口18，水冷塔底部设有排污口22。空冷塔底部排水进水冷塔20支路上设有液位控制回路，控制水量并维持水冷塔13液位稳定。空冷塔底部排水回循环水系统19支路上设有液位控制回路，以维持空冷塔2的液位稳定。

所述空冷塔2大水泵10可设置变频器，所述水冷塔13小水泵12可设置变频器，以调整空冷塔2顶部低温冷却水9和中部常温循环水21的合理用量。

以上所述仅为本发明部分实施例而已。但凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均在本发明保护范围之内。