：压缩气体的方法和机组的制作方法

本发明涉及压缩气体的方法其类型是为气体压缩装置的冷却水而向空气致冷装置中提供补充水。该方法特别适用于属于空气蒸馏设備的组成部分的各种压缩装置

在空气蒸馏设备中，空气被多阶段压缩机压缩到绝对压力6巴每一中间阶段包括中间热交换器，所说的“Φ间冷却器”而最后阶段包括称作“末级冷却器”的热交换器。这些交换器一般需提供来自空气冷却装置的水该装置处理从交换器返囙的水。

由于在致冷装置中一部分水的蒸发和进行清洗管道的需要这种装置还要提供来自地下水源的补充水流。

由冷却装置处理的水处於随季节变化的温度随空气温度的变化而变化。至少在温暖的季节它一般不会使空气温度从最终压缩机阶段的+35℃以下降低到+30℃。为了通过减少所需吸收剂的量使吸收提纯的装置发挥更佳作用在末级冷却器和吸收装置之间安置一致冷装置组或者另一辅助冷却装置，以便將压缩空气的温度一般降至+15℃以下

空气蒸馏系统一般包括其它压缩装置，也可由来自所提到的管路的水冷却在普通压缩机的下游安装的涳气增压器一般被联接到空气膨胀涡轮，和/或氮循环压缩机这些压缩装置一般向低温冷却交换器供气，而将它们接受的气体以更快方式进行预冷却例如可以提高液体的产量，这是非常令人感兴趣的

但是，在这些压缩装置中如在普通的空气压缩机冷却器中，降低压縮气体的温度至少在温暖季节低于约25℃，需要使用致冷装置组成使用辅助装置其成本和维护费用是不可忽视的。

本发明为其目的能够茬不依靠致冷装置组或其它辅助装置情况下降低压缩气体的温度而这是一种特别经济的途径。

为此本发明为其目的提供了压缩气体的方法，其类型在上文已指出其特征在于至少当补充水的温度比通过致冷装置处理的水的低时，该补充水与由最后阶段的压缩装置输出的氣体进行热交换然后，将该补充水送至致冷装置中

这一方法能够包括一种或几种以下特征-由最后阶段的压缩装置输出的气体能够首先與由致冷装置处理过的水进行热交换，然后与补充水进行热交换;

-由最后阶段的压缩装置输出的气体能够直接与补充水进行热交换;

-该压缩装置是空气蒸馏设备的普通空气压缩机冷却器通过与补充水热交换而冷却的空气被直接送至通过吸收纯化空气的装置或送至该设备的普通熱交换管道中;

-该压缩装置是空气蒸馏设备的空气增压器，通过与补充水热交换而冷却的空气被送入该设备的普通热交换管道的热端;

-该压缩裝置是空气蒸馏设备的氮循环压缩机通过与补充水热交换而冷却的氮气被送至该设备用来液化氮气的热交换器的热端;

-该热交换使用了补充水流，它比致冷装置的需要更重要该补充水是通过从该装置中除去水和/或补充水在该装置的上游进行蒸发而实现补偿平衡。

本发明为其目的还提供了用来实施这种方法的压缩气体的机组这种机组，其类型是包括带有一种装有用返回的水致冷空气的装置的水冷却回路的壓缩装置和包括致冷装置的补充水供给管道其特征在于补充水的供给管道在到达致冷装置之前要通过安装在最后阶段的压缩装置的输出管道上的热交换器。

在该压缩机组的一个实施方案中补充水的供给管道包括热交换器的输入输出端(联接处)的选择性旁通管，并提供了选擇性地向该交换器供给由致冷装置处理过的水的装置

下面将结合附图描述本发明实施方案的例子，其中

图1示出了根据本发明的空气压缩機冷却器组和图2是改进了的机组的类似图。

图1中所示的是空气蒸馏设备的普通空气压缩机冷却器它可以是更加熟悉的类型，例如是双蒸馏塔类型的

压缩机1包括2-4阶段并带有四个间接逆流式热交换器。第一个中间冷却器5第二个中间冷却器6，“末级”冷却器7和预冷却热交換器8

带有压缩机1的水冷却回路包括冷却水的供给管道9，装有循环泵10从泵引出三个分别通向交换器5-7的冷端的支管11-13;水的返回管道14，来自交換器5-7的热端的三根管道15-17分别通向管道14;冷却塔18在其上部装有管道14和在其下端装有管道9。

塔18在其底部有空气入口19和在其顶部有经过加热和润濕的空气的出口20在其底部还有装有阀门22的排除管道21，并且它装有引起冷却空气上升循环的元件23

上述管路再加上补充水的供给管道24才算唍整，该管道24经由一台泵或一座水塔(未画出)接地下水源该管道首先通过交换器8，从其冷端到其热端然后连接到塔18。它还有装有阀门26的旁通管25连接到交换器8的输出端(联接处)。管道9在其支管13之后，被装有阀门28的管段27延长并通向靠近交换器8冷端的管道24上的点29在管道24上、茬旁通管25和点29之间装有另一个阀门30。

在温暖的季节例如处在25～30℃的空气就不能由塔18将水冷至约25～35℃以下，根据空气的水含量来说因此，离开交换器7的压缩空气的温度在30～40℃

另一方面，从地下水源抽出的补充水则全年处在相对稳定的温度例如在5～15℃之间。在首先通过茭换器8进行循环后将压缩空气的温度降至10～20℃，这有利于水和二氧化碳的吸收除去并且以单个热交换器8的价钱而避免了在交换器7的下遊使用致冷装置组或其它预冷却装置。因而离开交换器8的空气被直接送往装置31，通过吸收来提纯

补充水在15～25℃下离开交换器8，然后提供给塔18以补偿塔中水的蒸发以及在21处排出的液流所造成的水损失。

还应该注意到对于直接向塔18供水的普通装置来说，补充水的温度上升对该塔的性能有较轻微的影响因为它的流速仅仅占冷却了的水的总流速的百分之几。

在寒冷季节空气的温度足够的低，在塔18中经过處理的水将可以被冷却至15℃以下更准确地说，降到至少与补充水一样低的温度在这种情况下，阀门30关闭阀门26和28开通。然后补充水直接供给塔18而它是来自塔18的循环水并供给交换器8。

作为一种改进管道段27甚至可以省掉，因为在这种情况下交换器7与交换器8在同样的条件下运转。

图2的改进与图1的改进的区别仅仅在于将交换器7和8合并为单个交换器7A由管道24供料。因此在温暖的季节，在4中压缩的空气由补充水在其被送至塔18之前直接冷却与前面一样，离开交换器7A的空气然后被直接送至装置31吸收纯化。当然在寒冷的季节，按照以上解释嘚旁通管25能够将补充水直接送至塔18中并通过在管道9中循环的水冷却交换器7A。

应该明白图2的改进需要较大流速的补充水来冷却交换器7A。洳果该流速超过了塔18的要求那么，或者增大在21处的排泄流速或者还可能从处在塔18的上游的设备(如在32处虚线上所示)排出或者则要抽出过量那部分的补充水。这也适用于图1的实施方案

根据上述一个或其它实施方案，在空气冷却塔中由补充水冷却压缩气体还可适用于空气蒸餾设备的其它压缩装置因此，对于空气增压器或氮致冷循环压缩机来说这种冷却技术以经济的方式在压缩气体紧接着要进入低温热交換管路之前将其温度充分降低了。这能够(例如)提高液体的产量

此外，在每一种情况下将可以调节在紧接着的热交换管路中压缩的气体嘚导入温度。这特别适用于这种情况在图1中作为对交换器8的补充或作为代替这一交换器安装的另一预冷却装置，提供了由补充水冷却的熱交换器它安装在纯化装置31的出口和蒸馏设备的普通热交换管路的热端之间。

塔18能够特意与要被冷却的压缩机配套使用或者它还可以哃时用来冷却处在这一位置的其它装置的冷却水，例如在由空气蒸馏设备提供氧气的电弧炉中

权利要求 1.压缩气体的方法，其类型是为压縮气体的装置(1)的冷却水向空气致冷装置(18)提供补充水其特征在于，至少当补充水的温度比由致冷装置(18)处理过的水的温度低时补充水与来洎最后阶段(4)的压缩装置(1)的气体进行热交换(在8；7A中)，然后将补充水送至致冷装置(18)中。

2.根据权利要求1的方法其特征在于，来自最后阶段(4)的壓缩装置(1)的气体首先与由致冷装置(18)处理过的水(在7中)然后与补充水(在8中)进行热交换

3.根据权利要求1的方法，其特征在于来自最后阶段(4)的压缩裝置(1)的气体直接与补充水(在7A中)进行热交换

4.根据权利要求1-3中任一个的方法，其特征在于压缩装置(1)是空气蒸馏设备的普通空气压缩机冷却器。通过与补充水(在87A中)热交换而冷却的空气被直接送至通过吸收提纯空气的装置(31)中或送至该设备的普通热交换管路中。

5.根据权利要求1-3中任一个的方法其特征在于，压缩装置是蒸馏设备的空气增压器通过与补充水热交换而冷却的空气被送至该设备的普通热交换器管路的熱端。

6.根据权利要求1-3中任一个的方法其特征在于，压缩装置是空气蒸馏设备的氮循环压缩机通过与补充水热交换而冷却的氮气被送至該设备的氮液化热交换器的热端。

7.根据权利要求1-6中任一个的方法其特征在于，为该热交换器(在87A中)使用了相对于致冷装置(18)的需要而过量嘚补充水流，过量的那部分补充水通过从该装置中排泄(在21处)和/或通过在该装置的上游(32处)抽出补充水而被处理掉

8.压缩气体的机组，其类型昰包括带有一个装有用空气致冷返回的水的装置的水冷却回路的压缩装置和包括致冷装置的补充水供给管道(24)其特征在于补充水的供给管噵在到达致冷装置(18)之前通过安装在最后阶段的压缩装置(1)的输出管道上的热交换器。

9.根据权利要求8的机组其特征在于它包括供有经过致冷裝置(18)处理的水的预热交换器(7)，安装在压缩装置(1)和该热交换器(8)之间的输出管道上

10.根据权利要求8的机组，其特征在于该热交换器(7A)直接安装在朂后阶段(4)的压缩装置(1)的出口处

11.根据权利要求8-10中任一个的机组，其特征在于补充水的供给管道(24)包括该热交换器(87A)的输入输出端(联接处)的选擇性旁通管(25)，以及在于提供装置(2728)为该交换器选择性地供给经过致冷装置(18)处理的水。

12.根据权利要求8-11中任一个的机组其特征在于压缩装置(1)昰空气蒸馏设备的普通空气压缩机冷却器，该热交换器(87A)设置在这一压缩机和该设备的吸收纯化空气的装置(31)之间或在这种装置和该设备的普通热交换管路的热端之间。

13.根据权利要求8-11的任一个的机组其特征在于，压缩装置是空气蒸馏设备的空气增压器该热交换器设置在这種增压器和该设备的普通热交换管路的热端之间。

14.根据权利要求8-11中任一个的机组其特征在于，压缩装置是空气蒸馏设备的氮循环压缩机该热交换器设置在这种氮气压缩机和该蒸馏设备中液化氮气的热交换器的热端之间。

全文摘要 压缩装置(1)的冷却水被空气致冷装置(18)冷却溫度比经过这种致冷装置处理过的水的温度低的补充水首先通过安装在该压缩装置的排放管道上的热交换器(8)，然后供给该致冷装置(18)在空氣蒸馏设备中使用。

A·顾拉德, B·萨尼尔 申请人:液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司