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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410774848.X(22)申请日 2014.12.16F25J 3/04(2006.01)(71)申请人 新余钢铁集团有限公司地址 338001 江西省新余市冶金路 1 号(72)发明人 曾永林 万建余 徐福根 袁青平章小兵 吴琦(54) 发明名称低温液体返灌装置(57) 摘要本发明公开了一种低温液体返灌装置，精馏塔主冷经调节阀连接液氧储槽入口，液氧储槽的出口经第四低温截止阀连接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口连接液氧储槽，液氧储槽的出口还依次经第二低温截止阀和第一低温截止阀连接精馏塔主冷，第二低温截止阀与第一低温截止阀之间连接。
2、的真空绝热管上安装有安全阀和第三低温截止阀，液氧储槽与第四低温截止阀的连接管道上安装有第五低温截止阀，液氧储槽的液氧经第五低温截止阀输出。本发明直接将原生产的液氧返罐到精馏塔主冷，可快速满足了建立空分装置开机调纯工况的条件，由于开机时间缩短，也减少了员工操作的劳动强度，且操作简单、经济实用，适用于任何一套大型空气分离装置的开机操作。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 104482719 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104482719 A1/1 页21.低温液体返灌装置，包。
3、括精馏塔主冷，其特征在于，所述精馏塔主冷经调节阀连接液氧储槽入口，液氧储槽的出口经第四低温截止阀连接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口连接液氧储槽，液氧储槽的出口还依次经第二低温截止阀和第一低温截止阀连接精馏塔主冷，第二低温截止阀与第一低温截止阀之间连接的真空绝热管上安装有安全阀和第三低温截止阀，液氧储槽与第四低温截止阀的连接管道上安装有第五低温截止阀，液氧储槽的液氧经第五低温截止阀输出。权 利 要 求 书CN 104482719 A1/3 页3低温液体返灌装置技术领域0001 本发明属于空分制氧技术领域，特别涉及一种能够缩短空分装置启动时间的低温液体返灌装置。背景技术0002 空气分离制氧装置。
4、（以下简称空分装置）的基本工作原理是 ：根据空气中各组分的沸点不同，利用深度冷冻法，将空气压缩到 0.5MPa 左右，再降温至 -170（液氧沸点）以下液化后，在精馏塔塔板、填料内气液经过复杂的传热传质过程，多次的部分蒸发和部分冷凝，最终实现高纯度的氧、氮、氩等组分的分离。大部分气态产品通过压缩机加压到所需压力送往炼钢厂和炼铁厂等用户，少量液态产品作为空分的副产品分别储存在不同的低温储槽中。0003 空分装置由于计划性检修、设备故障非计划性检修、电网的倒电操作或电网波动故障等原因，空分装置每年不可避免的要停机几次。每次空分停机、排液后的重新开机，特别是投产调试开机或全面大加温后开机，冷量严重不。
5、足，两台膨胀机同时运行制冷，到全面产品纯度达产达标也需要 56 小时以上，造成设备耗电量大，甚至影响炼钢、炼铁系统的生产节奏与产量。因此，如何缩短空分开机时间，快速出氧、出氮，是制氧行业一直以来研究的一项主要课题。发明内容0004 本发明的目的是提供一种空分装置开机时的液氧返灌装置，防止大量液体气化，进行液氧返灌，实现快速调纯出产品，缩短空分装置开机出氧、氮的时间，节省开机电能消耗。0005 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是 ：低温液体返灌装置，包括精馏塔主冷，所述精馏塔主冷经调节阀连接液氧储槽入口，液氧储槽的出口经第四低温截止阀连接空浴式汽化器，空浴式汽化器的出口连接液氧储槽，液氧储槽。
6、的出口还依次经第二低温截止阀和第一低温截止阀连接精馏塔主冷，第二低温截止阀与第一低温截止阀之间连接的真空绝热管上安装有安全阀和第三低温截止阀，液氧储槽与第四低温截止阀的连接管道上安装有第五低温截止阀，液氧储槽的液氧经第五低温截止阀输出。0006 本发明与现有技术相比，其技术效果是直接将原生产的液氧返罐到精馏塔主冷，可快速满足了建立空分装置开机调纯工况的条件，由于开机时间缩短，也减少了员工操作的劳动强度，且操作简单、经济实用，适用于任何一套大型空气分离装置的开机操作。附图说明0007 图 1 是本发明液氧返灌装置示意图。0008 图中 ：1、精馏塔主冷，2、液氧储槽，3、空浴式汽化器，4、调节阀。
7、，5、第一低温截止阀，6、第二低温截止阀，7、第三低温截止阀，8、安全阀，9、第四低温截止阀，10、真空绝热管，说 明 书CN 104482719 A2/3 页411、第五低温截止阀。具体实施方式0009 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图 1，低温液体返灌装置，包括精馏塔主冷 1，所述精馏塔主冷 1 经调节阀 4 连接液氧储槽 2 入口，液氧储槽 2 的出口经第四低温截止阀9连接空浴式汽化器3，空浴式汽化器3的出口连接液氧储槽2，液氧储槽2的出口还依次经第二低温截止阀 6 和第一低温截止阀 5 连接精馏塔主冷 1，第二低温截止阀 6与第一低温截止阀 5 之间连接的真空绝热管 10。
8、 上安装有安全阀 8 和第三低温截止阀 7，液氧储槽 2 与第四低温截止阀 9 的连接管道上安装有第五低温截止阀 11，液氧储槽 2 的液氧经第五低温截止阀 11 输出。0010 实施例 ：如图 1 所示，本发明低温液体返灌装置，在原空分装置正常运行时生产液氧的管道上，连接 40mm 的真空绝热管 10，与液氧储槽 2 底部相连 ；真空绝热管 10 上装有二个 DN40 低温截止阀，即 ：第一低温截止阀 5、第二低温截止阀 6 ；为防止管道超压事故，在第一低温截止阀5与第二低温截止阀6之间装设安全阀8和第三低温截止阀7，打开第三低温截止阀 7 可对真空绝热管 10 进行预冷 ；空分正常运行冷量。
9、较多时，由产液调节阀 4 生产部分液氧入液氧储槽 2 ；当液氧需要返灌时，打开第四低温截止阀 9，液体经空浴式汽化器 3受热气化进液氧储槽2，使液氧储槽2压力升高，通过返灌流路真空绝热管10压入精馏塔主冷1内。0011 当空分装置开机塔内全面冷却阶段（100m3液氧储槽2内预先充好60m3以上液氧），在第二低温截止阀6、调节阀4关闭的前提下，打开第三低温截止阀7、第一低温截止阀5，用精馏塔主冷 1 内的冷气对返灌流路真空绝热管 10 进行预冷，同时稍开第四低温截止阀 9 将储槽压力增为 0.45MPa 0.55MPa。当精馏塔主冷 1 内部冷却温度接近 -170时，检查第三低温截止阀 7 吹除。
10、口冷气情况，当有少量液体排出时，精馏塔主冷 1 进入积液阶段，开始对精馏塔主冷1塔内返灌，打开第二低温截止阀6，关闭第三低温截止阀7，保持空浴式汽化器 3 运行控制好储槽压力始终在 0.45MPa 0.55MPa，2 3 小时后精馏塔主冷 1 内液氧液位达到 3200mm 水柱设计要求（以往全靠膨胀机制冷积累液位需要 13 小时左右）, 空分制氧机开机切换进入调纯阶段。关闭第四低温截止阀9，停止增压 ；关闭第一低温截止阀5，停止液氧返灌 ；空分开机结束正常运行。空分装置正常运行后，精馏塔主冷1塔内液氧是有富余的，可开调节阀 4 回排进液氧储槽 2。0012 本发明是在原有充车装置中加以改进实现。
11、返灌要求。由出空分精馏塔液氧排放管上，接真空绝热管 10 至液氧储槽 2 底部，在空分装置开机冷却阶段，当精馏塔主冷 1 内部温度达到 -170且有少量液体由第三低温截止阀 7 处排出时，说明管道已经冷透。将液氧储槽 2 增压后的液体由该装置真空绝热管 10 返灌入精馏塔主冷 1，使精馏塔主冷 1 快速积液到设计安全液位，快速进入调纯阶段。该液氧返罐技术涉及的设备、管线、阀门有 ：空分设备精馏塔主冷 1、00m3液氧储槽 2、空浴式汽化器 3、第一、第二、第三低温截止阀 5、67 采用 DN40 低温截止阀、第四、第五低温截止阀 9、11 采用 DN25 低温长杆阀、真空绝热管 10 采用 4。
12、0mm 真空管、安全阀 8 一个。本发明的投用，使空分装置从开机到产品达产达标时间缩短了 10 小时，可节省电量消耗约 12 万度，除去消耗冷量返灌液氧 30m3经费，每次大开机能耗经费可节约 50 余万元。说 明 书CN 104482719 A3/3 页50013 本发明投用应该注意的是，在空分装置开机冷却阶段提前将真空绝热管 10 冷透 ；返灌液氧操作前，精馏塔主冷 1 必须冷透到 -170且第三低温截止阀 7 的排放吹除口有气液夹带现象，严禁提前返灌，防止热应力过大，损坏设备。本发明通过液氧储槽 2 增压后的快速将低温液氧灌满精馏塔主冷 1，从而使空分装置提前 10 小时进入调纯阶段，实现缩短开机时间，产品快速达产达标，节约能耗的目的。说 明 书CN 104482719 A1/1 页6图1说 明 书 附 图CN 104482719 A。