深冷空分中溢出熱能的轉化與利用的製作方法

2023-06-04 01:20:51 3

專利名稱：深冷空分中溢出熱能的轉化與利用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能量的轉化與利用，尤其是深冷空分中溢出熱能的轉化與利用。
背景技術：
現有50型深冷法空分設備中，是靠活塞式膨脹機將高壓空氣的溫度降低，使其降低至氧氣的臨界溫度，氧氣變成為液體，氮氣還是氣體，從而將氧氣和氮氣分離。在這個過程中，由於高壓空氣溫度的降低，大量的熱能便會釋放出來，釋放出的熱能推動活塞式膨脹機的活塞運動，從而轉換為機械能。如果不加以控制，不僅會破壞分餾塔內的工況，而且活塞式膨脹機還會產生「飛車」現象。通常控制的方法是增加一臺控制電動機來控制活塞式膨脹機的轉速，但是這樣不僅增加了耗電量，同時，釋放出來的能量也沒有得到充分的利用。

發明內容
為了使現有的50型深冷法空分設備中釋放出來的熱能能夠得到充分的利用，本發明提供一種深冷空分中溢出熱能的轉化與利用，它不僅可以有效地利用活塞式膨脹機釋放出的熱能，而且還可以節省控制電動機消耗的電量。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是當高壓空氣進入活塞膨脹機氣缸後，高壓空氣的體積會突然增大，使高壓空氣的溫度降低，釋放出熱能，這個熱能推動活塞膨脹機的活塞運動，通過曲軸轉換為機械能輸出。利用活塞式膨脹機自帶的皮帶輪，帶動一個與活塞式膨脹機輸出功率相匹配的發電機，並為發電機配備相應的負載。本發明的有益效果是，它不僅可以有效地利用活塞式膨脹機釋放出的熱能，經過能量轉換，供其他用電器使用，而且還可以節省控制電動機消耗的電量。
具體實施例方式在活塞式膨脹機自帶的皮帶輪一側安裝一個與活塞式膨脹機輸出功率相匹配的發電機，並為發電機配備相應的負載，用三角皮帶連接即可。這樣，活塞式膨脹機溢出的熱能通過曲軸便可轉換成機械能，此機械能又可以帶動發電機運行；發電機作為活塞式膨脹機的負載運行控制了活塞式膨脹機轉速，不僅保證了分餾塔內的工況正常運行，同時，還取代了控制電動機消耗的電能，達到了節能的目的。
權利要求
1.一種深冷空分中溢出熱能的轉化與利用，活塞式膨脹機與一個發電機用三角皮帶連接，其特徵是控制活塞式膨脹機的轉速的是一個發電機。
2.根據權利要求1所述的深冷空分中溢出熱能的轉化與利用，其特徵是發電機是活塞式膨脹機的負載。
3.根據權利要求1所述的深冷空分中溢出熱能的轉化與利用，其特徵是發電機的功率與活塞式膨脹機的輸出功率相匹配。
全文摘要
用深冷法製取氧氣的空分設備中，是靠活塞膨脹機將空氣的溫度降低至氧氣的臨界溫度時，氧氣即可變為液體，這個過程中，會有大量的熱能溢出。將此熱能通過活塞膨脹機的曲軸轉換為機械能帶動一個發電機，不僅有效地利用了活塞膨脹機溢出的熱能，穩定了分餾塔內的工況，還節約了控制電動機消耗的電能。
文檔編號F01B23/10GK102213107SQ20101016258
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者呂鈺 申請人:呂鈺