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    如何上网买重庆时时彩: 以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统.pdf

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    液氮 节流 制冷 装置 填料 性能 测试 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110252558.5

    申请日:

    2011.08.30

    公开号:

    CN102359977A

    公开日:

    2012.02.22

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 25/20申请日:20110830|||公开
    IPC分类号: G01N25/20 主分类号: G01N25/20
    申请人: 杭州杭氧股份有限公司
    发明人: 陈轶光; 毛绍融; 邱利民
    地址: 310004 浙江省杭州市下城区东新路388号
    优先权:
    专利代理机构: 杭州九洲专利事务所有限公司 33101 代理人: 翁霁明
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110252558.5

    授权公告号:

    102359977B||||||

    法律状态公告日:

    2013.06.12|||2012.04.04|||2012.02.22

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统,它主要包括:一填料性能测试装置、一以液氮节流制冷装置、一原料罐、一板翅式换热器、一再沸器以及一流量控制阀,所述的原料罐经管道与所述填料性能测试装置的塔釜液体进料口连接,所述的填料性能测试装置的塔釜出料口与所述再沸器进口连接,而所述再沸器出口与所述填料性能测试装置气体进料口连接;所述填料性能测试装置顶部气体物料出口与所述板翅式换热器的第一换热流道进口连接,该第一换热流道的出口经管道与填料性能测试装置顶部的液体进料口连接;所述板翅式换热器的第二换热流道进口和出口分别于以液氮节流装置相连;它具有能源利用率高、环境污染小,运行稳定等优点。

    权利要求书

    1: 一种以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统, 它主要包括 : 一填料性能测 试装置、 一以液氮节流制冷装置、 一原料罐、 一板翅式换热器以及一再沸器, 其特征在于所 述的原料罐 (1) 经管道与所述填料性能测试装置 (4) 的塔釜液体进料口连接, 所述的填料 性能测试装置 (4) 的塔釜出料口与所述再沸器 (3) 进口连接, 而所述再沸器 (3) 出口与所述 填料性能测试装置 (4) 气体进料口连接 ; 所述填料性能测试装置 (4) 顶部气体物料出口与 所述板翅式换热器 (6) 的第一换热流道进口连接, 该第一换热流道的出口经管道与填料性 能测试装置 (4) 顶部的液体进料口连接 ; 所述板翅式换热器 (6) 的第二换热流道进口和出 口分别于以液氮节流装置相连。
    2: 根据权利要求 1 所述的以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统, 其特征 在于所述的填料性能测试装置 (4) 为一氧氮低温自平衡精馏塔系统 ; 所述的以液氮节流制 冷装置包括有一通入液氮的压力泵 (12) , 该压力泵 (12) 与一换热器 (11) 的一热流体通道 相连通, 该热流体通道出口与一高压储液罐 (10) 相连, 高压储液罐 (10) 的出口与一节流阀 (9) 相连, 节流阀之后接有低压腔 (8) , 低压腔底部的液体出口与所述板翅式换热器第二换 热流道相连, 该第二换热流道与所述第一换热流道呈相邻换热布置。
    3: 根据权利要求 2 所述的以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统, 其特征 在于所述的低压腔 (8) 顶部设置有一气体出口并与板翅式换热器 (6) 第二换热流道出口连 接, 并一起用管道连接于所述换热器 (11) 作为加压后高压液氮冷源的冷流体通道。
    4: 根据权利要求 1 所述的以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统, 其特征在 于所述的原料罐 (1) 的出口设置有低温泵 ; 而在填料性能测试装置 (4) 的顶部排气口上方 还接有一截止阀 (5) ; 另在所述低压腔 (8) 连接板翅式换热器第二换热流道的管道上接有流 量控制阀 (7) 。

    说明书


    以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统

        技术领域 本发明涉及一种以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统, 属于能源类低 温空气分离技术领域。
         背景技术 自从 20 世纪 70 年代的两次 “石油?;?以来, 能源问题已成为全球关注的问题, 而节能降耗是解决能源问题的根本措施之一。 同时, 随着工业快速发展, 各行各业对氧氩氮 的需求急剧增加, 用气和用液量也越来越大。 因此, 在空分设备大型化发展和低能耗的要求 下, 规整填料在精馏塔中的应用已经越来越广泛。
         规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排列、 整齐堆砌的填料, 规整填料的特点 是规定了气、 液流径, 改善了填料层的气、 液分布状况, 比表面积大, 具有较强的处理能力 和传热传质性能, 同时具有很低的工作阻力, 从而降低空压机排气压力, 起到节能降耗的作 用。
         状态参数对规整填料的效率、 压降等性能有较大的影响, 目前, 对填料性能的测量 主要依靠一些常温常压的填料测试装置, 实验结果与填料在实际空分系统中的性能有很大 的差异, 对规整填料精馏塔的优化设计起到的作用非常有限。
         发明内容 本发明的目的是在于克服现有技术的不足, 提供一种能测试填料在空分系统中的 实际性能的以液氮节流制冷装置为冷源的填料性能测试系统。
         本发明的目的是通过如下技术方案来完成的, 它主要包括 : 一填料性能测试装置、 一以液氮节流制冷装置、 一原料罐、 一板翅式换热器、 一再沸器以及一流量控制阀, 所述的 原料罐经管道与所述填料性能测试装置的塔釜液体进料口连接, 所述的填料性能测试装置 的塔釜出料口与所述再沸器进口连接, 而所述再沸器出口与所述填料性能测试装置气体进 料口连接 ; 所述填料性能测试装置顶部气体物料出口与所述板翅式换热器的第一换热流道 进口连接, 该第一换热流道的出口经管道与填料性能测试装置顶部的液体进料口连接 ; 所 述板翅式换热器的第二换热流道进口和出口分别于以液氮节流装置相连。
         所述的填料性能测试装置为一氧氮低温自平衡精馏塔系统 ; 所述的以液氮节流制 冷装置包括有一通入液氮的压力泵, 该压力泵与一换热器的一热流体通道相连通, 该热流 体通道出口与一高压储液罐相连, 高压储液罐的出口与一节流阀相连, 节流阀之后接有低 压腔, 低压腔底部的液体出口与所述板翅式换热器第二换热流道相连, 该第二换热流道与 所述第一换热流道呈相邻换热布置。
         所述的低压腔顶部设置有一气体出口并与板翅式换热器第二换热流道出口连接, 并一起用管道连接于所述换热器作为加压后高压液氮冷源的冷流体通道。
         所述的原料罐的出口设置有低温泵 ; 而在填料性能测试装置的顶部排气口上方还 接有一截止阀 ; 另在所述低压腔连接板翅式换热器第二换热流道的管道上接有流量控制
         阀。
         本发明通过制冷、 传热等技术, 将温度较高的液氮转化成为温度较低的液氮, 作为 填料性能测试装置的冷源 ; 在制冷系统中设置节流装置, 使通过压力泵加压后的液氮经过 节流装置节流后, 通过板翅式换热器为填料性能测试装置提供冷量, 实现填料性能测试装 置在低温环境状态下连续运行 ; 通过换热后的气氮作为加压后高压液氮的冷源, 同时填料 性能测试装置物料循环使用, 实现能量的梯级利用, 最大限度的提高了能源的利用率 ; 因此 本发明具有能源利用率高、 环境污染小, 运行稳定等优点。附图说明
         图 1 是本发明的系统连接结构示意图。 具体实施方式
         下面将结合附图对本发明作详细的介绍 : 图 1 所示, 本发明主要包括 : 一填料性能 测试装置 4、 一以液氮节流制冷装置、 一原料罐 1、 一板翅式换热器 6 以及一再沸器 3, 所述 的原料罐 1 经管道与所述填料性能测试装置 4 的塔釜液体进料口连接, 所述的填料性能测 试装置 4 的塔釜出料口与所述再沸器 3 进口连接, 而所述再沸器 3 出口与所述填料性能测 试装置 4 气体进料口连接 ; 所述填料性能测试装置 4 顶部气体物料出口与所述板翅式换热 器 6 的第一换热流道进口连接, 该第一换热流道的出口经管道与填料性能测试装置 4 顶部 的液体进料口连接 ; 所述板翅式换热器 6 的第二换热流道进口和出口分别于以液氮节流装 置相连。 所述的填料性能测试装置 4 为一氧氮低温自平衡精馏塔系统 ; 所述的以液氮节流 制冷装置包括有一通入液氮的压力泵 12, 该压力泵 12 与一换热器 11 的一热流体通道相连 通, 该热流体通道出口与一高压储液罐 10 相连, 高压储液罐 10 的出口与一节流阀 9 相连, 节流阀之后接有低压腔 8, 低压腔底部的液体出口与所述板翅式换热器第二换热流道相连, 该第二换热流道与所述第一换热流道呈相邻换热布置。
         所述的低压腔 8 顶部设置有一气体出口并与板翅式换热器第二换热流道出口连 接, 并一起用管道连接于所述换热器作为加压后高压液氮冷源的冷流体通道。
         所述的原料罐的出口设置有低温泵, 并且还接有一截止阀 2, 以控制原料的量 ; 而 在填料性能测试装置 4 的顶部排气口上方还接有一截止阀 5。另在所述低压腔 8 连接板翅 式换热器第二换热流道的管道上接有流量控制阀 7。
         具体工作过程如下 : 当实验开始时, 关闭截止阀 5, 打开截止阀 2, 物料罐 1 出口物 料通过截止阀 2 进入到填料性能测试装置 4 的塔釜, 达到一定液位高度后关闭截止阀 2, 填 料性能测试装置 4 塔釜的液体通过再沸器 3 加热后产生上升蒸汽, 上升蒸汽经过传热传质 后在板翅式换热器 6 中冷凝成液体作为填料性能测试装置 4 的下流液体, 保持塔釜再沸器 3 的电加热功率和塔顶板翅式换热器 6 的冷负荷不变, 使系统达到稳定 (上升蒸汽和下流液 体浓度保持稳定) 。板翅式换热器 6 的冷量由液氮节流制冷装置提供, 实验开始后, 液氮通 过压力泵 12 加压后与低温氮气在板翅式换热器 11 中进行热交换, 换热后的高压液氮进入 到高压储液罐 10, 高压储液罐 10 出口液氮经过节流阀 9 节流后进入低压腔 8, 低压腔 8 底 部的液体出口与板翅式换热器 6 进口相连, 作为冷却填料测试装置 4 顶部气体的冷源, 低压
         腔 8 顶部的气体出口与板翅式换热器 6 冷流体侧出口连接, 汇合后的低温氮气进入板翅式 换热器 11 作为加压后的高压液氮的冷源。上升气体流量的大小由再沸器的电加热功率控 制, 液氮节流制冷装置的冷量大小有流量控制阀 7 进行控制。
         本发明将节流制冷技术、 换热技术、 精馏自平衡技术、 自动控制等技术有机的结合 起来, 实现了填料在低温环境下 (氧氮分离) 的性能测试, 同时循环使用物料, 实现能量的梯 级利用, 是一种能源利用率高、 环境污染小, 运行稳定的填料性能测试系统。

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