一种大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的制作方法

1.本实用新型涉及空分技术领域，特别是一种大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统。


背景技术：

2.空分装置是冶金化工行业分离氧、氮、氩的一个工序。空分装置以空气为原料通过低温法制取高纯度的氧氮氩产品，空气经透平压缩机加压以后经预冷系统除掉空气中的杂质和酸碱物质，然后经13x分子筛除掉空气中的水分、co2 以及碳氢化合物得到洁净的空气后通常分为三股，其中第一股作为装置的仪表气源使用；第二股经主换热器换热后去精馏塔下塔作为原料加工空气参与精馏；第三股去增压机加压后通常分为两股，其中一股由增压机二段抽取去膨胀机作为空分冷源，另一股从末级取出后经主换热器换热后节流减压去精馏塔下塔参与精馏；精馏塔分为上下塔，在下塔顶部得到高纯度的氮气，下塔底部得的富氧液空节流后去上塔继续精馏在上塔得到高纯度的液氧。所以空分装置精馏塔在分离过程中严禁有碳氢化合物的存在，精馏塔运行过程中主冷总炭含量要求小于100ppm，当精馏塔主冷中总炭含量达到100ppm时主冷会有发生爆炸的危险，增压机在启动阶段由于缸体没有充压也没有进气源筒体压力会形成负压，形成负压以后轴承润滑油会延轴窜入汽缸带入精馏塔，润滑油的主要成分就是碳，严重威胁精馏塔主冷的安全运行。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
4.鉴于上述和/或现有的增压机中存在的问题，提出了本实用新型。
5.因此，本实用新型所要解决的问题在于提供一种大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统，其包括增压机本体和补气单元，所述增压机本体上设置有密封模块；所述补气单元包括入气模块、补气模块、循环模块以及输出模块，所述入气模块和所述补气模块分别与所述增压机本体的入气端连接，所述循环模块连接在所述增压机本体的入气端和出气端之间，所述输出模块连接在所述循环模块之后；所述补气模块包括补气管道以及设置在所述补气管道上的补气阀。
7.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述密封模块包括密封主管道、低压端密封气管道、高压端密封气管道、设置在所述密封主管道上的密封总阀、设置在所述低压端密封气管道上的第一密封阀以及设置在所述高压端密封气管道上的第二密封阀，所述低压端密封气管道和所述高压端密封气管
道分别连接增压机本体的两侧密封器。
8.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述入气模块包括与所述增压机本体的入气端连接的入气管道、设置在所述入气管道上的入口阀以及设置在所述增压机本体入气端处的压力表。
9.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述循环模块包括连接在所述增压机本体出气端的第一循环管道、设置在所述第一循环管道上的冷却器、连接在所述冷却器与所述增压机本体入气端之间的第二循环管道以及设置在所述第二循环管道上的回流阀。
10.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述输出模块包括与所述循环模块连接的第一输出管道、设置在所述第一输出管道上的送出阀、与所述第一输出管道连接的第二输出管道以及设置在所述第二输出管道上的放空阀。
11.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述增压机本体设置多级压缩和多段冷却。
12.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述循环模块设置多个。
13.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述输出模块设置多个。
14.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：第一个所述输出模块连接在两个所述循环模块之间，第二个所述输出模块连接在最后一个所述循环模块之后。
15.作为本实用新型所述大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的一种优选方案，其中：所述补气管道采用dn25碳钢材质无缝钢管。
16.本实用新型有益效果为通过设置氮气管线补气阀配合增压机启动使用，可使增压机各级都维持正压状态启动，能够有效避免管道负压和增压机负压使润滑油窜入机体带入精馏塔的风险，有利于空分装置的安全运行。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为实施例1中的大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的流程图。
19.图2为实施例2中的大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的流程图。
20.图3为实施例3中的大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统的流程图。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
23.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
24.实施例1
25.参照图1，为本实用新型的第一个实施例，该实施例提供了一种大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统，大型空分装置空压机组启动时增压机的补气系统包括增压机本体100和补气单元200。
26.增压机本体100上设置有密封模块101，为保证机组安全连续高速运转，设置有润滑油站供轴承润滑，空分精馏塔运行时要求严禁带油，否则有发生爆炸的危险，设置所述密封模块101为使润滑油不窜入所述增压机本体100随加工空气带入精馏塔。
27.补气单元200包括入气模块201、补气模块202、循环模块203以及输出模块204，所述入气模块201和所述补气模块202分别与所述增压机本体100的入气端连接，所述循环模块203连接在所述增压机本体100的入气端和出气端之间，所述输出模块204连接在所述循环模块203之后。
28.具体的，所述补气模块202包括补气管道202a以及设置在所述补气管道 202a上的补气阀202b。
29.在增压机本体100启动前，将所述入气模块201和所述输出模块204关闭，将所述补气模块202和所述循环模块203打开。
30.在使用时，打开所述补气阀202b，将所述增压机本体100的汽缸及其所述管线压力充压至0.3mpa后，关闭所述补气阀202b，使所述补气系统成密封状态，其中所充气体为氮气；所述增压机本体100运行过程中，轴承润滑油共有压力0.12mpa，由于所述增压机本体100的汽缸及其所属管线充入氮气后封闭，通过设置的所述循环模块203进行打回流运行，缸体压力和润滑油压以及密封气压力各形成一个压差，缸体充压后，可有效保证启动时不会行程负压使油窜入缸体带入精馏塔，保证空分装置的安全稳定运行；所充气体一直在增压机内部循环，直到所述增压机本体100内有洁净空气使用，打开所述入气模块201 和所述输出模块204，通过所述输出模块204去精馏塔。
31.实施例2
32.参照图2，为本实用新型的第二个实施例，本实施例基于上一个实施例。
33.具体的，所述密封模块101包括密封主管道101a、低压端密封气管道101b、高压端密封气管道101c、设置在所述密封主管道101a上的密封总阀101d、设置在所述低压端密封气管道101b上的第一密封阀101e以及设置在所述高压端密封气管道101c上的第二密封阀101f，所述低压端密封气管道101b和所述高压端密封气管道101c分别连接增压机本体100的两侧密封器，密封气经设置的所述密封气总阀101d后，分两股，分别经所述低压端密封气管道101b和所述高压端密封气管道101c经密封气压动调节的所述第一密封阀101e和所述第二密封阀101f进入增压机封器，防止润滑油进入所述增压机本体100的汽缸内。
34.进一步的，所述入气模块201包括与所述增压机本体100的入气端连接的入气管道
201a、设置在所述入气管道201a上的入口阀101b以及设置在所述增压机本体100入气端处的压力表201c，在启动时由于来自分子筛的加工空气没有，设置所述入口阀101b，为了防止所充气体流入分子筛内，同时关闭所述入口阀101b，也为充气后形成密封状态提供了条件；设置所述压力表201c，可以明确看到充压至0.3mpa，达到后立刻停止充气。
35.优选的，所述循环模块203包括连接在所述增压机本体100出气端的第一循环管道203a、设置在所述第一循环管道203a上的冷却器203b、连接在所述冷却器203b与所述增压机本体100入气端之间的第二循环管道203c以及设置在所述第二循环管道203c上的回流阀203d，设置所述冷却器203b，为了达到高效理想的等温压缩，设置所述回流阀203d，为了保证透平所述增压机本体100 的正常运行工况的调节，同时起到防喘振的作用，在所述增压机本体100发生不正常工况喘振时，所述回流阀203d快开保证设备安全。
36.较佳的，所述输出模块204包括与所述循环模块203连接的第一输出管道 204a、设置在所述第一输出管道204a上的送出阀204b、与所述第一输出管道 204a连接的第二输出管道204c以及设置在所述第二输出管道204c上的放空阀 204d，设置所述送出阀204b，所充气体一直在增压机内部循环，直到所述增压机本体100内有洁净空气使用为止，打开所述送出阀204b，使所充气体进入精馏塔内；设置所述放空阀204d，为了保证透平所述增压机本体100的正常运行工况的调节，同时起到防喘振的作用，在所述增压机本体100发生紧急工况时，打开所述放空阀204d，放空所充气体使所述增压机本体100减小喘振。
37.具体的，所述增压机本体100设置多级压缩和多段冷却，本实施例中的所述增压机本体100设置两段冷却七级压缩,增加所述增压机本体100的级数和段间冷却器逐渐将气体压力提高。
38.进一步的，所述循环模块203设置多个，由于所述循环模块203的个数随着所述增压机本体100的级数的变化而变化，因此本实施例中的所述循环模块 203也设置两个。
39.优选的，所述补气管道202a采用dn25碳钢材质无缝钢管。
40.在增压机本体100启动前，将所述入气模块201的所述入口阀101b以及所述输出模块204的所述送出阀204b和所述放空阀204d关闭，将所述补气模块 202的所述补气阀202b和所述循环模块203的所述回流阀203d打开。
41.综上所述，在使用时，打开所述补气阀202b，将所述增压机本体100的汽缸及其所述管线压力充压至0.3mpa，待所述压力表201c显示0.3mpa后，关闭所述补气阀202b，使所述补气系统成密封状态，其中所充气体为氮气；所述增压机本体100运行过程中，轴承润滑油共有压力0.12mpa，由于所述增压机本体100的汽缸及其所属管线充入氮气后封闭，通过设置的所述第一循环管道 203a、所述冷却器203b、所述第二循环管道203c以及所述回流阀203d进行打回流运行，缸体压力和润滑油压以及密封气压力各形成一个压差，缸体充压后，可有效保证启动时不会行程负压使油窜入缸体带入精馏塔，保证空分装置的安全稳定运行；所充气体一直在增压机内部循环，直到所述增压机本体100内有洁净空气使用，打开所述输出模块204的所述送出阀204b，通过所述输出模块 204的所述第一输出管道204a和所述送出阀204b去精馏塔。
42.实施例3
43.参照图3，为本实用新型第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。
44.具体的，所述增压机本体100设置多级压缩和多段冷却，本实施例中的所述增压机
本体100设置三段冷却七级压缩,增加所述增压机本体100的级数和段间冷却器逐渐将气体压力提高。
45.进一步的，所述循环模块203设置多个，由于所述循环模块203的个数随着所述增压机本体100的级数的变化而变化，因此本实施例中的所述循环模块 203也设置三个。
46.具体的，所述输出模块204设置多个，本实施例中的所述输出模块204设置两个。
47.进一步的，第一个所述输出模块204连接在两个所述循环模块203之间，所充气体通过第一个所述输出模块204经过膨胀机降温后去精馏塔，第二个所述输出模块204连接在最后一个所述循环模块203之后，所充气体通过第二个所述输出模块204经过高压板式换热器降温后去精馏塔。
48.在增压机本体100启动前，将所述入气模块201的所述入口阀101b以及两个所述输出模块204的所述送出阀204b和所述放空阀204d关闭，将所述补气模块202的所述补气阀202b和三个所述循环模块203的所述回流阀203d打开。
49.综上所述，在使用时，打开所述补气阀202b，将所述增压机本体100的汽缸及其所述管线压力充压至0.3mpa，待所述压力表201c显示0.3mpa后，关闭所述补气阀202b，使所述补气系统成密封状态，其中所充气体为氮气；所述增压机本体100运行过程中，轴承润滑油共有压力0.12mpa，由于所述增压机本体100的汽缸及其所属管线充入氮气后封闭，通过设置的三个所述循环模块203 的所述第一循环管道203a、所述冷却器203b、所述第二循环管道203c以及所述回流阀203d进行打回流运行，缸体压力和润滑油压以及密封气压力各形成一个压差，缸体充压后，可有效保证启动时不会行程负压使油窜入缸体带入精馏塔，保证空分装置的安全稳定运行；所充气体一直在增压机内部循环，直到所述增压机本体100内有洁净空气使用，打开第一个所述输出模块204的所述送出阀204b以及第二个所述输出模块204的所述送出阀204b，所充气体的一部分通过第一个所述输出模块204的所述第一输出管道204a和所述送出阀204b 经过膨胀机降温后去精馏塔，所充气体的另一部分通过第二个所述输出模块 204的所述第一输出管道204a和所述送出阀204b经过高压板式换热器降温后去精馏塔。
50.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。