一种空分装置中使用的密封气系统的制作方法

1.本实用新型涉及空分装置附属部件技术领域，具体为一种空分装置中使用的密封气系统。


背景技术：

2.空分装置的密封气气源主要由氮气、污氮气、仪表空气、洁净干燥无油的压缩空气以及机组本体自密封气组成；各密封气源根据密封设备、管道及位置不同，作用各不相同；以液体膨胀机密封气、冷箱密封气以及充车泵密封气为例，上述密封气能够保证液体膨胀机、仪表、冷箱以及充车泵正常工作，以实现整个系统正常运行的特点；但上述密封气存在着压力较低、气源不稳定等问题影响设备的正常运行；尤其是充车泵密封气普遍采用安保氮气密封气，在实际使用过程中，氮气发生泄漏时直接导致氮气与产品气(液氩)混合，影响产品气的质量。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单、设计合理，对冷箱密封气、液体膨胀机密封气、液氩储槽冲车泵密封气进行改造，实现装置稳定运行、保证产品质量和节约资源的空分装置中使用的密封气系统。
4.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种空分装置中使用的密封气系统，包括与空气管道相连的空气过滤器以及冷箱，冷箱内部设置有精馏塔、氩精馏塔、过冷器、低压板式换热器以及高压板式换热器，空气过滤器依次通过压缩机、预冷装置、纯化装置的出口通过四通、五级增压机、高压板式换热器以及液体膨胀机与精馏塔的下塔进口相连，四通的第三端通过低压板式换热器与精馏塔的下塔进口相连，四通的第四端与加湿空气管网相连，精馏塔的上塔与氩精馏塔相连，氩精馏塔的塔底液相出口通过管道与液氩储罐相连，液氩储罐通过充车泵与充车口相连，该密封气系统包括液体膨胀机密封气单元、冷箱密封气单元以及充车泵密封气单元；
6.所述五级增压机包括由管路依次连接的一级压缩机、一级冷却器、二级压缩机、二级冷却器、三级压缩机、三级冷却器、四级压缩机、四级冷却器、五级压缩机以及五级冷却器；液体膨胀机密封气单元包括设在三级冷却器和四级压缩机之间的第一三通，第一三通的第三端通过液体膨胀机密封气管道与发电机的密封气接口相连；
7.冷箱密封气单元包括精馏塔的上塔塔顶污氮气出口，塔顶污氮气出口通过过冷器和低压板式换热器以及冷箱密封气管道与冷箱密封气接口相连；
8.充车泵密封气单元包括氩精馏塔的塔底液相出口和液氩储罐之间设有取样口管道，取样口管道上设有第二三通，第二三通的第三端通过空气式汽化器与充车泵密封气接口相连。
9.优选的，所述液体膨胀机密封气管道上设有第三三通，第三三通的第三端与螺杆式压缩机的出气口相连。
10.优选的，所述的精馏塔下塔的顶部气相出口通过低压板式换热器与低压氮气管网相连，低压板式换热器与低压氮气管网之间设有第四三通，第四三通的第三端通过第一调节阀与冷箱密封气管道相连。
11.优选的，所述的冷箱密封气管道分别与冷箱的下部两侧处、冷箱的第25层处、冷箱的第50层处以及冷箱的第69层处相连。
12.优选的，所述的第一三通的第三端和液体膨胀机密封气管道之间设有第五三通，第五三通的第三端通过膨胀机的增压端、高压板式换热器、膨胀机的膨胀端进入精馏塔的下塔进口相连。
13.优选的，所述的第五三通和第三三通之间的液体膨胀机密封气管道上设有第二调节阀。
14.优选的，所述的第三三通的第三端与螺杆式压缩机的出气口之间设有第三调节阀。
15.本实用新型具有结构简单、设计合理，对冷箱密封气、液体膨胀机密封气、液氩储槽冲车泵密封气进行改造，实现装置稳定运行、保证产品质量和节约资源的优点。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为本实用新型中冷箱的结构示意图。
18.图3为本实用新型中发电机及仪表密封气单元的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.参看图1-3：本实用新型为一种空分装置中使用的密封气系统，包括与空气管道相连的空气过滤器1以及冷箱2，冷箱2内部设置有精馏塔3、氩精馏塔4、过冷器5、低压板式换热器6以及高压板式换热器7，空气过滤器1依次通过压缩机8、预冷装置9、纯化装置10的出口通过四通、五级增压机、高压板式换热器7以及液体膨胀机13与精馏塔3的下塔进口相连，四通的第三端通过低压板式换热器6与精馏塔3的下塔进口相连，四通的第四端与加湿空气管网14相连，精馏塔3的上塔与氩精馏塔4相连，氩精馏塔4的塔底液相出口15通过管道与液氩储罐16相连，液氩储罐16通过充车泵17与充车口18相连，该密封气系统包括液体膨胀机密封气单元、冷箱密封气单元以及充车泵密封气单元；所述五级增压机包括由管路依次连接的一级压缩机11、一级冷却器19、二级压缩机20、二级冷却器21、三级压缩机22、三级冷却器23、四级压缩机24、四级冷却器25、五级压缩机26以及五级冷却器27；液体膨胀机密封气单元包括设在三级冷却器23和四级压缩机24之间的第一三通28，第一三通28的第三端通过液体膨胀机密封气管道29与发电机的密封气接口相连；本实用新型适用于空气分离装置中的设备，对于液体膨胀机13的密封气，优选的采用五级增压机中三级冷却器23和四级压缩
机24之间的空气作为密封气使用。冷箱密封气单元包括精馏塔3的上塔塔顶污氮气出口30，塔顶污氮气出口30通过过冷器5和低压板式换热器6以及冷箱密封气管道31与冷箱密封气接口相连；冷箱2中使用的密封气，优选的采用精馏塔3上塔顶部的污氮气作为密封气使用；充车泵密封气单元包括氩精馏塔4的塔底液相出口15和液氩储罐16之间设有取样口管道32，取样口管道32上设有第二三通33，第二三通33的第三端通过空气式汽化器34与充车泵密封气接口35相连。所述充车泵密封气采用取样口管道32中的液氩，当充车泵密封气发生泄露时，该类型的密封气与产品气(液氩)属于同种类型，因此不会造成污染产品气的缺陷；本实用新型在使用取样口管道32中的液氩时，通过空气式汽化器34对液氩进行气化，以实现满足充车泵密封气需要的目的。
21.进一步地，所述液体膨胀机密封气管道29上设有第三三通36，第三三通36的第三端与螺杆式压缩机37的出气口相连。通过上述设置能够实现在五级增压机不工作时，通过螺杆式压缩机37为液体膨胀机13中提供密封气。
22.进一步地，所述的精馏塔3下塔的顶部气相出口通过低压板式换热器6与低压氮气管网38相连，低压板式换热器6与低压氮气管网38之间设有第四三通39，第四三通39的第三端通过第一调节阀40与冷箱密封气管道31相连。本实用新型中用于供给冷箱2的密封气除了污氮气之外还可以为空分装置中产生的低压氮气，当污氮气压力不足时可通过低压氮气进行补充，克服了传统技术中使用液氮真空储槽中的液氮作为密封气的不足，现有技术中采用液氮真空储槽中的液氮作为密封气，其不仅浪费液氮还具有消耗能够的缺陷。
23.进一步地，所述的冷箱密封气管道31分别与冷箱2的下部两侧处、冷箱2的第25层处、冷箱2的第50层处以及冷箱2的第69层处相连。本实用新型中冷箱密封气管道31中的密封气能够实现对冷箱2内部进行整体的密封。
24.进一步地，所述的第一三通28的第三端和液体膨胀机密封气管道29之间设有第五三通41，第五三通41的第三端通过膨胀机12的增压端、高压板式换热器7、膨胀机12的膨胀端进入精馏塔3的下塔进口相连。
25.进一步地，所述的第五三通41和第三三通36之间的液体膨胀机密封气管道29上设有第二调节阀42。所述的第三三通36的第三端与螺杆式压缩机37的出气口之间设有第三调节阀43。通过设置第二调节阀42不仅能够根据工况对密封气的来源进行调节，同时能够实现对五级增压机中的压缩气体进行减压，以保证其满足密封气的需求。
26.本实用新型的工作原理为：空分装置正常运行过程中，五级增压机正常工作时，三级冷却器23和四级压缩机24之间的压缩空气通过第一三通28的第三端通过液体膨胀机密封气管道29与液体膨胀机13的密封部作为密封气使用，当五级增压机处于停车状态时，启动螺杆式压缩机37，螺杆式压缩机37产生压缩空气，压缩空气通过第三调节阀43和第三三通36的第三端进入液体膨胀机密封气管道29中，使螺杆式压缩机37产生压缩空气进入液体膨胀机13的密封部作为密封气使用；当通过充车泵17由充车口18向车辆充装液氩时，人工通过取样口管道32对进入液氩储罐16中的液氩进行取样检测，以保证产品气的质量和纯度；同时本实用新型通过取样口管道32中出来的液氩由第五三通33的第三端引出，引出后通过空气式汽化器34进行汽化，汽化后的氩气作为密封气进入充车泵17的密封部中，即使密封气发生泄露，氩气和液氩属于同种性质的气体，也不会污染产品。进一步地，本实用新型在正常运行时，污氮气作为冷箱2的密封气，当污氮气的量不足或压力不足的情况下，本
实用新型可通过即将进入低压氮气管网38中的低压氮气作为冷箱2的密封气。通过上述设置能够保证装置稳定运行、产品质量以及达到节约资源的特点。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。