本實(shí)用新型涉及的是一種用于空分裝置分子篩系統(tǒng)的節(jié)能型混合加熱裝置，屬于空分裝置的分子篩系統(tǒng)配套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在空分項(xiàng)目的建設(shè)前期，對將來公用工程的發(fā)展有不可預(yù)知的因素，例如有無蒸汽，會不會將來上供汽鍋爐這些情況，或者對將來蒸汽的壓力、流量等無法預(yù)知，對用氧大戶煉鋼廠的余熱蒸汽，因其是煉鋼爐或者煉鐵爐的副產(chǎn)品，壓力和流量隨著煉鋼、煉鐵等的生產(chǎn)節(jié)湊的改變變化很大，蒸汽又是免費(fèi)的，因此盡可能多的利用廢熱蒸汽，對節(jié)能降耗有很大的好處。現(xiàn)實(shí)情況是：尤其北方工廠部分廢熱蒸汽冬天要供暖，在冬天蒸汽壓力和流量會顯得不足，而在夏天蒸汽壓力和流量比較充沛，完全能夠滿足僅用節(jié)能型蒸汽加熱器的使用要求。因此若能在項(xiàng)目建設(shè)初期或者在運(yùn)行改造中將節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器更改成可串可并的連接方式，將廢熱蒸汽或者后上鍋爐的蒸汽最大限度的使用，減少單單采用串聯(lián)引起的阻力上的損耗或者并聯(lián)造成的無法運(yùn)行節(jié)能型蒸汽加熱器的局面，將對整個空分工廠的長久效益帶來可觀的收益。例如冬天飽和蒸汽的壓力只有2barg，如果采用節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器的并聯(lián)連接，那么這部分蒸汽的熱量無法使用，而實(shí)際上通過熱力計(jì)算可知，采用節(jié)能型的節(jié)能型蒸汽加熱器2barg的飽和蒸汽每噸可以產(chǎn)生相當(dāng)于電量660KWH，對于6萬的空分，每小時可以用蒸汽5噸，一天8小時，電費(fèi)0.6元/度，那么一個冬天（按90天計(jì)）下來可以節(jié)省電費(fèi)：660KWH/噸*5噸*8小時*90天*0.6元/度=14.256萬元；如果僅僅采用節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器串聯(lián)的連接方式，那么在夏天蒸汽充沛時，污氮必須要流經(jīng)電加熱器，增加3Kpa以上的阻力，造成下塔壓力上升9kpa,即空壓機(jī)排壓上升9kpa,這樣對于6萬的空分主空壓機(jī)Atlas GT153而言，增加的軸功率是194KW，一個夏天按照90天計(jì)算，多耗電：194KW*8*90*0.6=8.3808萬元。而如果改成可串可并的連接，那么至少這14.256+8.3808=22.6368萬元可以都節(jié)省下來。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)組成合理，使用操作方便，投資小，見效快，節(jié)能效果好，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的用于空分裝置分子篩系統(tǒng)的節(jié)能型混合加熱裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種用于空分裝置分子篩系統(tǒng)的節(jié)能型混合加熱裝置，它包括一節(jié)能型蒸汽加熱器和至少兩個并聯(lián)的電加熱器；所述的節(jié)能型蒸汽加熱器為一管程中通入蒸汽、殼程中通入來自分餾塔污氮?dú)獾墓軞な綋Q熱器，所述的節(jié)能型蒸汽加熱器中被蒸汽加熱的污氮?dú)馔ㄟ^供氣管與經(jīng)過電加熱器加熱后的污氮?dú)馔ㄟ^供氣管道和閥門連接成可串、可并的如下三種供氣管路：一是單獨(dú)使用節(jié)能型蒸汽加熱器，即污氮?dú)夤夤苤苯优c供氣管路聯(lián)通；二是單獨(dú)使用電加熱器，即并聯(lián)的電加熱器供氣管道直接聯(lián)通供氣管路；三是將節(jié)能型蒸汽加熱器和并聯(lián)的電加熱器串聯(lián)使用，即污氮供氣管與電加熱器供氣管道并接于所述的供氣管路。
作為優(yōu)選：所述的管殼式換熱器通過上部通入蒸汽的蒸汽進(jìn)口連接蒸汽管，下部通過凝結(jié)水出口連接出水管，在管殼式換熱器的下部側(cè)壁通過污氮?dú)膺M(jìn)口連接污氮?dú)膺M(jìn)管，而在上部側(cè)壁通過污氮?dú)獬隹谶B接污氮?dú)夤夤埽⒂稍撐鄣獨(dú)夤夤苓B接于空分分子篩系統(tǒng)的供氣管路；
所述的電加熱器是在內(nèi)安裝有電發(fā)熱裝置的器體上分別設(shè)置有污氮?dú)膺M(jìn)氣口和出氣口，且所述污氮?dú)膺M(jìn)氣口通過連接管連接于來自分餾塔污氮?dú)?；三個電加熱器的污氮?dú)獬鰵饪诓⒔釉谝黄鸷笸ㄟ^一閥門與所述污氮?dú)夤夤芤黄鸩⒔尤牍夤苈贰?/p>
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)組成合理，使用操作方便，投資小，見效快，節(jié)能效果好，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種用于空分裝置分子篩系統(tǒng)的節(jié)能型混合加熱裝置，它包括一節(jié)能型蒸汽加熱器1和至少兩個并聯(lián)的電加熱器2；所述的節(jié)能型蒸汽加熱器1為一管程中通入蒸汽3、殼程中通入來自分餾塔污氮?dú)?的管殼式換熱器，所述的節(jié)能型蒸汽加熱器1中被蒸汽加熱的污氮?dú)?通過供氣管5與經(jīng)過電加熱器2加熱后的污氮?dú)馔ㄟ^供氣管道6和閥門連接成可串、可并的如下三種供氣管路：一是單獨(dú)使用節(jié)能型蒸汽加熱器1，即污氮?dú)夤夤?直接與供氣管路7聯(lián)通；二是單獨(dú)使用電加熱器2，即并聯(lián)的電加熱器供氣管道6直接聯(lián)通供氣管路7；三是將節(jié)能型蒸汽加熱器1和并聯(lián)的電加熱器2串聯(lián)使用，即污氮供氣管5與電加熱器供氣管道6并接于所述的供氣管路7。
圖中所示，所述的管殼式換熱器通過上部通入蒸汽3的蒸汽進(jìn)口連接蒸汽管8，下部通過凝結(jié)水出口連接出水管9，在管殼式換熱器的下部側(cè)壁通過污氮?dú)膺M(jìn)口連接污氮?dú)膺M(jìn)管10，而在上部側(cè)壁通過污氮?dú)獬隹谶B接污氮?dú)夤夤?，并由該污氮?dú)夤夤?連接于空分分子篩系統(tǒng)的供氣管路7；
所述的電加熱器2是在內(nèi)安裝有電發(fā)熱裝置11的器體上分別設(shè)置有污氮?dú)膺M(jìn)氣口12和出氣口13，且所述污氮?dú)膺M(jìn)氣口12通過連接管14連接于來自分餾塔污氮?dú)?；三個電加熱器2的污氮?dú)獬鰵饪?3并接在一起后通過污氮?dú)夤夤艿篮烷y門與所述污氮?dú)夤夤?一起并接入供氣管路7。
實(shí)施例：圖1所示：僅使用節(jié)能型蒸汽加熱器污氮的流向是來自于分餾塔的污氮?dú)饬鹘?jīng)V9經(jīng)過V11，加熱后從V7出進(jìn)入分子篩系統(tǒng)再生，此時閥門V1，V2，V3，V4，V5，V6，V8，V10關(guān)閉；僅使用電加熱器的流向是來自于分餾塔的污氮?dú)饬鹘?jīng)V9，V10后分兩路（電加熱器兩用一備），即 V1到 V2,V3到 V4, V5 到V6中的三路任選兩路加熱，加熱完畢后的污氮進(jìn)入分子篩系統(tǒng)再生，此時V7，V8，V11關(guān)閉；以上兩種就是節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器并聯(lián)運(yùn)行的狀態(tài)，即污氮只經(jīng)過節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器兩種設(shè)備中的一種，污氮無需流經(jīng)兩種設(shè)備。節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器串聯(lián)的流向是來自于分餾塔的污氮?dú)饬鹘?jīng)V9經(jīng)過V11，加熱后從V8出然后進(jìn)入三個電加熱器中的任意兩個來進(jìn)行進(jìn)一步加熱，加熱后污氮的溫度滿足設(shè)定溫度要求后進(jìn)入分子篩系統(tǒng)再生，此時V7，V10關(guān)閉。這種節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器可串可并的連接方式相對于只并聯(lián)連接的節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器，只增加了一個閥門V8和少許管道，相對于只串聯(lián)連接的節(jié)能型蒸汽加熱器和電加熱器，只增加了V7，V10兩個閥門和少許管道，由于增加的閥門是常規(guī)的手動蝶閥，盡管口徑比較大，但是是常規(guī)碳鋼材料做成，相比于只串聯(lián)或者只并聯(lián)的連接，投資增加費(fèi)用有限，一年以內(nèi)收回投資成本完全沒有問題。在項(xiàng)目建設(shè)的初期，如果確定將來有蒸汽的可能，那么就應(yīng)該在管道設(shè)計(jì)的時候就考慮進(jìn)去，這樣整體考慮布置管道和閥門，可以減小管道阻力損失，減輕施工難度，做好相關(guān)基礎(chǔ)和管架預(yù)留地，使得整個分子篩區(qū)域管路閥門布置得更加規(guī)范合理。需要說明的是，當(dāng)選擇串聯(lián)的時候，電加熱器只需要投用調(diào)功組，一般無需投用固定組，為進(jìn)一步減小電加熱器并聯(lián)或者串聯(lián)造成的阻力增加，在使用并聯(lián)只用電加熱器或者串聯(lián)使用電加熱器時，可以三個電加熱器同時投用來減小阻力。
圖1中，EH2，EH3，EH4是三個并聯(lián)的電加熱器2，E-1是節(jié)能型的節(jié)能型蒸汽加熱器1。圖中閥門除V12是截止閥外，其余均是蝶閥，污氮從V11進(jìn)入節(jié)能型蒸汽加熱器，從V7，V8出節(jié)能型蒸汽加熱器，電加熱器從V1，V3，V5進(jìn)入電加熱器，從V2，V4，V6出電加熱器，每個電加熱器污氮出口都有溫度控制，來調(diào)節(jié)本電加熱器的加熱功率。