专利名称：双膨胀机中压液化设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种深冷空气分离设备中的液化设备，尤其涉及一种双 膨胀机中压液化设备。
背景技术：
液化设备是空气分离设备的一种变型。空气分离设备的主要产品是氧气 和氮气。氧气是地球上一切有生命的机体赖以生存的物质，它很容易与其他 物质发生氧化反应，并放出大量的热量。因此，氧气作为氧化剂和助燃剂在 冶金、化工、能源、机械、国防工业等部门得到广泛应用。氮气的化学性质 不活泼，在平常的状态下有很大的惰性，不容易与其它物质发生化学反应。 因此，氮气在冶金、电子化学工业中广泛地用来做保护气。而低温液体在存 储与运输方面具有优越性，因此低温液氮与液氧的需求越来越多。而液化设 备将放散的氮气回收，可节省成本。
发明内容
本实用新型目的是提供一种双膨胀机中压液化设备，其将第一、第二增 压透平膨胀装置高效串联，对输入的氮气继续进行两次增压，氮气液化效率 增加；同时采用了全自动系统，自动化水平高，减少了工人劳动强度。
本实用新型的技术方案是 一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱，设 置在冷箱外的氮气压縮机，增压透平膨胀装置，以及设置在冷箱内的主换热 器、液氮分离器和将液氮分离器分离出来的液氮进行过冷并输出冷箱外的过 冷器，所述增压透平膨胀装置包括共轴分别设置在冷箱内外的透平膨胀机和 增压机，所述氮气压縮机包括对外部输入的氮气进行压缩的原料氮气压縮 机、对经过原料氮气压縮机的气体进行再压縮的循环氮气压縮机，所述增压 透平膨胀装置包括对经过循环氮气压縮机的气体分别进行热端膨胀和一次 增压的第一增压透平膨胀装置、对一次增压的气体进行二次增压并对二次增 压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置，所述液氮分离器对 二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器对经过二次增压的气 体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换热。
本实用新型进一步的技术方案是 一种双膨胀机中压液化设备，包括冷 箱，设置在冷箱外的氮气压縮机，增压透平膨胀装置，以及设置在冷箱内的主换热器、液氮分离器和将液氮分离器分离出来的液氮进行过冷并输出冷箱 外的过冷器，所述增压透平膨胀装置包括共轴分别设置在冷箱内外的透平膨 胀机和增压机，所述氮气压缩机包括对外部输入的氮气进行压縮的原料氮气 压縮机、对经过原料氮气压縮机的气体进行再压縮的循环氮气压縮机，所述 增压透平膨胀装置包括对经过循环氮气压縮机的气体分别进行热端膨胀和 一次增压的第一增压透平膨胀装置、对一次增压的气体进行二次增压并对二 次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置，所述液氮分离 器对二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器对经过二次增压 的气体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换热。
所述第二增压透平装置的增压机前后设有分别对一次增压和二次增压 后的气体进行冷却的热端增压后冷却器和冷端增压后冷却器。
所述循环氮气压縮机的输出端进入主换热器换热并从主换热器上部出 来再与第一增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输入端连通。
所述第一、第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端经过主换热器 后与循环氮气压縮机的输入端连通。
所述第一、第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端经过主换热器 后与冷箱外的空气连通。
所述第二增压透平膨胀装置的透平膨胀机的输出端还与液氮分离器的 上部连通。
经液氮分离器分离的液氮部分直接进入过冷器，另一部分气化后进入过 冷器再经过主换热器后输入到原料氮气压缩机的输入端。 本实用新型优点是
1. 本实用新型采用全自动系统，自动化水平髙，减少了工人劳动强度。
2. 本实用新型第一、第二增压透平膨胀装置髙效串联，对输入的氮气 继续进行两次增压，使得液化效率增加。
图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。
其中l冷箱；2主换热器3液氮分离器；4过冷器；5增压透平膨胀 装置；6增压机；7透平膨胀机；8原料氮气压縮机；9循环氮气压縮机；10 第一增压透平膨胀装置；11第二增压透平膨胀装置；12热端增压后冷却器；13冷端增压后冷却器；14用户低压管网。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述-
实施例如图1所示， 一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱l,设置 在冷箱l外的氮气压縮机，增压透平膨胀装置5，以及设置在冷箱l内的主 换热器2、液氮分离器3和将液氮分离器3分离出来的液氮进行过冷并输出 冷箱1外的过冷器4,所述增压透平膨胀装置5包括共轴分别设置在冷箱1 内外的透平膨胀机7和增压机6，增压机6由透平膨胀机7驱动，消耗掉透 平膨胀机7所输出的功，同时增压。
其中冷箱内管道进行应力分析，管道布置采用自补偿形式，采用了铝合 金材料。主换热器2采用了长板式换热器，使热端温差控制在小于3'C,减 少冷量损失，降低能耗。
所述氮气压缩机包括对外部输入的氮气进行压缩的原料氮气压缩机8、 对经过原料氮气压縮机8的气体进行再压縮的循环氮气压縮机9，所述增压 透平膨胀装置5包括对经过循环氮气压缩机9的气体分别进行热端膨胀和一 次增压的第一增压透平膨胀装置10、对一次增压的气体进行二次增压并对 二次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置11,所述液 氮分离器3对二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器2对经 过二次增压的气体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换 热。
所述第二增压透平装置11的增压机6前后设有分别对一次增压和二次 增压后的气体进行冷却的热端增压后冷却器12和冷端增压后冷却器13。
所述循环氮气压縮机9的输出端进入主换热器2换热并从主换热器2 上部出来再与第一增压透平膨胀装置的透平膨胀机7的输入端连通。
所述第一、第二增压透平膨胀装置10、 11的透平膨胀机7的输出端经 过主换热器2后与循环氮气压缩机9的输入端连通。
所述第一、第二增压透平膨胀装置10、 11的透平膨胀机7的输出端经 过主换热器2后与冷箱1外的空气连通。
所述第二增压透平膨胀装置11的透平膨胀机7的输出端还与液氮分离 器3的上部连通。经液氮分离器3分离的液氮部分直接进入过冷器4，另一部分气化后进 入过冷器4再经过主换热器2后输入到原料氮气压缩机8的输入端。
本实用新型正常工作时，由用户低压管网14来的氮气进入原料氮气压 縮机8被压縮，与从冷箱1内返流来的循环氮气一起进入循环氮气压縮机9 被压縮。之后， 一部分进入主换热器2并从主换热器2上部抽出进入第一增 压透平膨胀装置10的透平膨胀机7进行膨胀制冷，膨胀后的低温、低压氮 气进入主换热器2与正流气体换热，被复热后出冷箱1释放到空气中或进入 用户循环氮气管网再进入到循环氮气压縮机9;另一部分进入第一增压透平 膨胀装置10的增压机6，消耗掉其透平膨胀机所输出的功，同时得以一次 增压。 一次增压后的氮气经热端增压后冷却器12冷却后，继续进入第二增 压透平膨胀装置11的增压机6,消耗掉其透平膨胀机7所输出的功，同时 得以二次增压。增压后的氮气经冷端增压后冷却器13冷却，进入主换热器 2与返流的低压氮气进行热交换后，使其冷却，然后从主换热器2中部抽出 一部分进入第二增压透平膨胀装置11的透平膨胀机7膨胀制冷，膨胀后的 低温、低压氮气进入主换热器2与正流气体换热，被复热后输出冷箱l释放 到空气中或进入用户循环氮气管网再进入到循环氮气压縮机9。另一部分氮 气经主换热器2继续冷却，然后进入液氮分离器3中被液化，最后进一步经 过过冷器4过冷后送入冷箱1外的液氮贮存系统。
本实用新型将第一、第二增压透平膨胀装置高效串联，对输入的氮气继 续进行两次增压，氮气液化效率增加；同时采用了全自动系统，自动化水平 高，减少了工人劳动强度。
权利要求1. 一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱(1)，设置在冷箱(1)外的氮气压缩机，增压透平膨胀装置(5)，以及设置在冷箱(1)内的主换热器(2)、液氮分离器(3)和将液氮分离器(3)分离出来的液氮进行过冷的过冷器(4)，所述增压透平膨胀装置(5)包括共轴分别设置在冷箱(1)内外的透平膨胀机(7)和增压机(6)，其特征在于所述增压透平膨胀装置(5)包括对经过氮气压缩机的气体分别进行热端膨胀和一次增压的第一增压透平膨胀装置(10)、对一次增压的气体进行二次增压并对二次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置(11)，所述液氮分离器(3)对二次增压的另一部分气体进行液氮分离，所述主换热器(2)对经过二次增压的气体、以及分别经过热端膨胀和冷端膨胀前、后的气体进行换热。
2. 根据权利要求1所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于所述 氮气压缩机包括对外部输入的氮气进行压缩的原料氮气压縮机(8)、对经过 原料氮气压缩机(8)的气体进行再压縮的循环氮气压縮机(9)，所述循环 氮气压縮机(9)的输出端分别与第一增压透平装置(10)的增压机(6)和 透平膨胀机(7)的输入端相连。
3. 根据权利要求1所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于所述 第二增压透平装置(11)的增压机(6)前后设有分别对一次增压和二次增 压后的气体进行冷却的热端增压后冷却器(12)和冷端增压后冷却器(13)。
4. 根据权利要求2所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于所述 循环氮气压縮机(9)的输出端进入主换热器(2)换热并从主换热器(2) 上部出来再与第一增压透平膨胀装置的透平膨胀机(7)的输入端连通。
5. 根据权利要求2所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于所述 第一、第二增压透平膨胀装置(10、 11)的透平膨胀机(7)的输出端经过 主换热器(2)后与循环氮气压缩机(9)的输入端连通。
6. 根据权利要求1所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于所述 第一、第二增压透平膨胀装置(10、 11)的透平膨胀机(7)的输出端经过 主换热器(2)后与冷箱(1)外的空气连通。
7. 根据权利要求5或6所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于 所述第二增压透平膨胀装置(11)的透平膨胀机(7)的输出端还与液氮分 离器(3)的上部连通。
8.根据权利要求2所述的双膨胀机中压液化设备，其特征在于经液 氮分离器(3)分离的液氮部分直接进入过冷器(4),另一部分气化后进入 过冷器(4)再经过主换热器(2)后输入到原料氮气压缩机(8)的输入端。
专利摘要本实用新型公开了一种双膨胀机中压液化设备，包括冷箱，冷箱外的氮气压缩机，增压透平膨胀装置，以及冷箱内的主换热器、液氮分离器和过冷器，所述增压透平膨胀装置包括共轴分别设置在冷箱内外的透平膨胀机和增压机，所述氮气压缩机包括原料氮气压缩机和循环氮气压缩机，所述增压透平膨胀装置包括对经过循环氮气压缩机的气体分别进行热端膨胀和一次增压的第一增压透平膨胀装置、对一次增压的气体进行二次增压并对二次增压的一部分气体进行冷端膨胀的第二增压透平膨胀装置。本实用新型将第一、第二增压透平膨胀装置高效串联，对输入的氮气继续进行两次增压，氮气液化效率增加；同时采用了全自动系统，自动化水平高，减少了工人劳动强度。
文档编号F25J1/00GK201265996SQ20082018582
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者夏瑞田, 杨恒珠, 彬 蒋 申请人:苏州制氧机有限责任公司