氬氣回收器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氬氣回收器，用于空分設備系統當中。隔板固定在殼體內，隔板分為上層隔板和下層隔板，上層隔板和下層隔板上下設置；換熱單元一端固定在上層隔板上，另一端固定在下層隔板上；殼體內壁、上層隔板上板面、下層隔板下板面、換熱單元的換熱通道內壁圍成第一工作空間；殼體內壁、上層隔板下板面、下層隔板上板面、換熱單元的換熱通道外壁圍成第二工作空間；所述的氬氣進管與第一工作空間的上部相通；所述的液氬出管與第一工作空間的下部相通；所述的氮氣出管和液氮進管與第二工作空間相通。本實用新型能將來自貯槽的汽化的氬氣采用裝置自身的液氮進行冷凝液化，液氬可以再回到貯槽，回收效率高。
【專利說明】氬氣回收器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氬氣回收器，用于空分設備系統當中。
【背景技術】
[0002]氬氣可以從空氣和合成氨尾氣中提取。由空分裝置中提取氬氣，已經有80多年歷史，上世紀60年代以后，隨著大型全低壓空分裝置的建立，為氬氣生產的發展提供了基礎。目前，從空分裝置中副產氬氣已經成為生產氬氣的主要方法。但是隨著合成氨工業的大型化，利用合成氨尾氣提氬亦在逐年增長，技術經濟指標亦在不斷改善。從1000-1500t/d合成氨裝置的尾氣中提氬的成本不高于從空分裝置中提氬。因此，從合成氨尾氣中提氬已日益受到重視，也將成為提取氬氣的主要途徑。此外，在采用液氮洗滌法凈化合成氣生產中，還可從氮洗裝置的一氧化碳-氮餾分中提取氬氣。
[0003]隨著空分裝置規模的大型化，用戶一般均選擇帶全精餾制氬系統來使得空分設備的投資效益最大化。氬氣產品的市場盡管有波動，但還是穩中有升，制氬系統是空分裝置中除氧氮主產品外的較為重要的系統而越來越受到重視。
[0004]由于低溫貯槽與自然環境的換熱其液體的蒸發率為每天0.3%，如果將這些低溫氬氣全部排放，會造成很大的經濟損失。
[0005]隨著我國現代工業及社會的發展，生產和生活對氬氣的需求量日益增大，同時氬氣不管作為生產自用還是作為產品外銷，都有較好的價格優勢，這使得氣體生產廠家越來越重視挖掘設備的潛 力，最大限度地提高氬提取率，回收并液化這一部分汽化的液氬然后再實現其應用價值，具有經濟性與可行性。
[0006]目前國內外不少空分裝置供貨商已經開始關注液氬貯槽的廢氣回收，冷源一般選擇液氮，液氮的來源一般有兩種，即采用自身液氮或者外購液氮。一般來說主要有兩種工藝，一種是冷箱外布置，單獨保溫設置，采用液氮液化氬氣；一種是采用放置在空分冷箱內，然后采用自身液氮液化氬氣，低溫氮氣回收。相比第一種工藝，第二種更為節能，應用也較為廣泛。因此回收貯槽內氬氣并將其液化再利用相比氣態直接放空而言，具有更好的經濟性。
[0007]氬氣回收器是大型空分裝置配套的重要設備之一，它是將來自貯槽的汽化的氬氣采用裝置自身的液氮進行冷凝液化，然后再回到貯槽。其載體為鋁制板翅式換熱單元。現有技術的氬氣回收器的氬氣回收效率仍有待提高。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理、回收效率高的氬氣回收器。
[0009]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:一種氬氣回收器，包括筒體、換熱單元、上部封頭、下部封頭；筒體、上部封頭、下部封頭組成殼體，上部封頭固定在筒體頂部，將筒體頂部密封，下部封頭固定在筒體底部，將筒體底部密封；換熱單元位于殼體內的密封空腔中；在殼體上連接有氬氣進管、液氬出管、氮氣出管和液氮進管；其特征在于:還包括隔板，隔板固定在殼體內，隔板分為上層隔板和下層隔板，上層隔板和下層隔板上下設置；換熱單元一端固定在上層隔板上，另一端固定在下層隔板上；殼體內壁、上層隔板上板面、下層隔板下板面、換熱單元的換熱通道內壁圍成第一工作空間；殼體內壁、上層隔板下板面、下層隔板上板面、換熱單元的換熱通道外壁圍成第二工作空間；所述的氬氣進管與第一工作空間的上部相通；所述的液氬出管與第一工作空間的下部相通；所述的氮氣出管和液氮進管與第二工作空間相通。
[0010]本實用新型在上部封頭上連接所述的氬氣進管，在下部封頭上連接所述的液氬出管，在筒體上連接所述的氮氣出管和液氮進管。
[0011]本實用新型在所述的氮氣出管上安裝有氮氣出調節閥，在所述的液氮進管上安裝有液氮進調節閥，在所述的第二工作空間上連接有安全閥，在所述的液氬出管上安裝有液1?廣品出控制閩。
[0012]本實用新型在所述的第二工作空間上設置有一號液位計和壓力計，在所述的第一工作空間的下部設置有二號液位計。
[0013]本實用新型所述的換熱單元為鋁制板翅式換熱單元。
[0014]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果:能將來自貯槽的汽化的氬氣采用裝置自身的液氮進行冷凝液化，液氬可以再回到貯槽，回收效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0017]參見圖1，本實用新型實施例包括筒體1、隔板、換熱單元3、上部封頭4、下部封頭5。
[0018]筒體1、上部封頭4、下部封頭5組成殼體，殼體起到提供介質蒸發或者冷凝空間的作用。上部封頭4固定在筒體I頂部，將筒體I頂部密封。下部封頭5固定在筒體I底部，將筒體I底部密封。
[0019]隔板固定在殼體內。隔板分為上層隔板21和下層隔板22，上層隔板21和下層隔板22上下設置。
[0020]換熱單元3位于殼體內的密封空腔中，一端固定在上層隔板21上，另一端固定在下層隔板22上。隔板支撐換熱單元3。換熱單元3為鋁制板翅式換熱單元。換熱單元3為氬氣液化、液氮蒸發的載體。
[0021]殼體內壁、上層隔板21上板面、下層隔板22下板面、換熱單元3的換熱通道內壁圍成第一工作空間6，第一工作空間6為氬氣液化的空間。
[0022]殼體內壁、上層隔板21下板面、下層隔板22上板面、換熱單元3的換熱通道外壁圍成第二工作空間7，第二工作空間7為液氮蒸發的空間。
[0023]在上部封頭4上連接有氬氣進管8，氬氣進管8與第一工作空間6的上部相通。在下部封頭5上連接有液氬出管9，液氬出管9與第一工作空間6的下部相通。在筒體I上連接有氮氣出管10和液氮進管11，氮氣出管10和液氮進管11與第二工作空間7相通。
[0024]在氮氣出管10上安裝有氮氣出調節閥VI。液氮進管11上安裝有液氮進調節閥V2。在第二工作空間7上連接有安全閥V3。在液氬出管9上安裝有液氬產品出控制閥V4。
[0025]在第二工作空間7上設置有一號液位計LIC001和壓力計PIC001。在第一工作空間6的下部設置有二號液位計LIC002。
[0026]介質工作回路:
[0027]( I)氬氣液化工作過程:氬氣來自液氬貯槽，處于飽和態或者過熱度不大的氬氣通過氬氣進管8進入殼體頂部，進入第一工作空間6，充滿換熱單元3的氬氣通道側，由于液氮側溫度較低，蒸發側與冷凝側的溫差較大，所以氬氣在換熱單元3氬氣側開始冷凝，液滴逐漸匯集在殼體底部，成為液氬，液氬可由液氬出管9排出。
[0028](2)液氮蒸發工作過程:液氮來自下塔頂部，經過節流閥節流至較低壓力后，通過液氮進管11進入第二工作空間7，液氮由底部的導流片進入換熱單元3，與氬氣進行換熱，蒸發后氮氣自頂部導流片出，進入第一工作空間6。
[0029]邏輯控制回路:
[0030]( I )液氮進調節閥V2由一號液位計LIC001所指示的液位控制閥門的開度，當液位低時，液氮進調節閥V2開度開大；當液位高時，液氮進調節閥V2開度關小。
[0031](II)氮氣出調節閥Vl由壓力計PIC001所指示的壓力控制閥門的開度，當壓力高時，開大氮氣出調節閥VI，壓力低時，關小氮氣出調節閥VI。
[0032](III)安全閥V3整定壓力為1.SbarA,作為氮氣側安全保護。
[0033](IV)液氬產品出控制閥V4由二號液位計LIC002對其進行控制，當液位高時，開大液氬產品出控制閥V4，當液位低時，關小液氬產品出控制閥V4。同時對殼體底部設置殘液排放。
[0034]( V )換熱單元3液氮側和氣氬側均設有溫度計，兩者之差為換熱單元3換熱溫差。
[0035]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。
【權利要求】
1.一種氬氣回收器，包括筒體、換熱單元、上部封頭、下部封頭；筒體、上部封頭、下部封頭組成殼體，上部封頭固定在筒體頂部，將筒體頂部密封，下部封頭固定在筒體底部，將筒體底部密封；換熱單元位于殼體內的密封空腔中；在殼體上連接有氬氣進管、液氬出管、氮氣出管和液氮進管；其特征在于:還包括隔板，隔板固定在殼體內，隔板分為上層隔板和下層隔板，上層隔板和下層隔板上下設置；換熱單元一端固定在上層隔板上，另一端固定在下層隔板上；殼體內壁、上層隔板上板面、下層隔板下板面、換熱單元的換熱通道內壁圍成第一工作空間；殼體內壁、上層隔板下板面、下層隔板上板面、換熱單元的換熱通道外壁圍成第二工作空間；所述的氬氣進管與第一工作空間的上部相通；所述的液氬出管與第一工作空間的下部相通；所述的氮氣出管和液氮進管與第二工作空間相通。
2.根據權利要求1所述的氬氣回收器，其特征在于:在上部封頭上連接所述的氬氣進管，在下部封頭上連接所述的液氬出管，在筒體上連接所述的氮氣出管和液氮進管。
3.根據權利要求1所述的氬氣回收器，其特征在于:在所述的氮氣出管上安裝有氮氣出調節閥，在所述的液氮進管上安裝有液氮進調節閥，在所述的第二工作空間上連接有安全閥，在所述的液氬出管上安裝有液氬產品出控制閥。
4.根據權利要求1所述的氬氣回收器，其特征在于:在所述的第二工作空間上設置有一號液位計和壓力計，在所述的第一工作空間的下部設置有二號液位計。
5.根據權利要求1所述的氬氣回收器，其特征在于:所述的換熱單元為鋁制板翅式換熱單元。
【文檔編號】F25J3/04GK203572142SQ201320775849
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】蔣旭, 丁友勝, 趙小瑩, 侯智德, 姜曉霜, 郝雅崢, 崔敏芬 申請人:中空能源設備有限公司