采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统
技术领域
本实用新型涉及化工设备领域，具体涉及一种采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统。
背景技术
目前，国家倡导节能减排，啤酒厂对于电力节能比较重视；针对啤酒厂二氧化碳回收系统运行的特点，CO2液化储存需要冷量吸收和二氧化碳汽化使用需要热能吸收，能量存在相互利用，可以通过一定的方式方法对这两种状态进行结合。
我们在液态二氧化碳被送去汽化使用前首先通过一个机械式直膨减压阀进行减压，得到需要的冷量，在有效容积的换热器内对将需要液化的二氧化碳进行液化，并取得了理想的效果。设计开发的采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统操作简单可靠，运行稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统，结构紧凑，安装方便，同时为液态CO2汽化提供热量。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案是：
一种采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统，包括再沸器、提纯塔、液化蒸发器、低温液体泵、低温储液罐和节能装置；所述节能装置的主体为板式换热器，在所述板式换热器上分别设有手动切换阀、自动切换阀和机械直膨阀；所述再沸器的盘管分别通过管路连接液化蒸发器和节能装置，所述液化蒸发器和节能装置分别通过管路连接提纯塔及再沸器，所述再沸器后端依次连接低温液体泵和低温液体罐；所述低温液体罐连接节能装置；所述节能装置通过气体平衡管道回到液化蒸发器。
进一步的，所述板式换热器采用阿法拉伐板式换热器。
进一步的，所述板式换热器的换热面积与处理量匹配。
进一步的，辅助使用制冷机提供液化冷量。
进一步的，所述机械直膨阀根据出口压力和温度进行调节。
有益效果：
液态CO2经过一套机械式调节阀来进行减压膨胀，来降低低温CO2温度(通常工况下CO2的压力越低，其介质温度会变低；17.5Bar时-23.5℃；直膨减压到12Bar时-30℃左右)用于与气态CO2的换热，并将其液化。采用本实用新型的系统后，用于提供液化冷量的制冷机可以停止使用或者辅助使用，完全起到了节能的效果(前提是用气量至少满足1.5倍处理气量)。该节能装置采用机械式调节膨胀阀，稳定可靠，维护成本低，安装更换方便，省去电气控制部分。
附图说明
图1：采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统的结构示意图。
图2：节能装置的结构示意图。
图3：节能装置的立体示意图。
图中：1-再沸器，2-提纯塔，3-液化蒸发器，4-低温液体泵，5-低温储液罐，6-节能装置，7-外来槽罐车，8-板式换热器，9-手动切换阀，10-自动切换阀，11-机械直膨阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
一种采用机械直膨节能装置的CO2汽化系统，包括再沸器1、提纯塔2、液化蒸发器3、低温液体泵4、低温储液罐5和节能装置6；所述节能装置6的主体为板式换热器8，在所述板式换热器8上分别设有手动切换阀9、自动切换阀10和机械直膨阀11。
所述再沸器1的盘管分别通过管路连接液化蒸发器3和节能装置6，所述液化蒸发器3和节能装置6分别通过管路连接提纯塔2及再沸器1，所述再沸器1后端依次连接低温液体泵4和低温液体罐；所述低温液体罐连接节能装置6；所述节能装置6通过气体平衡管道回到液化蒸发器3。
所述板式换热器8采用阿法拉伐板式换热器8。
所述板式换热器8的换热面积与处理量匹配。
辅助使用制冷机提供液化冷量。
所述机械直膨阀11根据出口压力和温度进行调节。
气体CO2液化流程：吸附干燥来CO2气经再沸器1盘管分别进入液化蒸发器3和节能装置6进行液化；液化完成后再进入提纯塔2与再沸器1汽化的气体CO2进行传质提纯，提纯后通过低温液体泵4打入低温液体罐进行储存。在节能换热器内与需要去汽化的低温液态CO2进行换热，使其液化后提纯，通过此换热器液化后气体CO2就不需要进入液化蒸发器3通过制冷机的冷量来液化了。节省了电耗。
液体CO2汽化流程：低温液体罐的液体CO2外供使用前需要进行汽化升温，进入节能装置6与需要液化的气态CO2进行换热而汽化并升温，然后再去汽化器进行温度达到需要的温度后供用户使用，在此节省了循环水提供的热量或者采用蒸汽提供的热量，节能降耗效果明显。
再生气体流程：在节能装置6内没有被液化的气体通过气体平衡管道又回到液化蒸发器3内，积累到一定程度后进行最终排放。
工艺控制：通过机械式直膨减压调节阀控制液体CO2的出口温度和压力(液体CO2压力来17.5Bar左右，通过膨胀阀降压控制在10-14Bar，使出口温度保持在-35～-28℃)，来保证气体CO2在节能装置6换热器内被完全液化，而此时液体CO2同时被汽化并升温降压。阀门采用机械直膨式；并根据出口压力和温度进行调节。液体CO2管路安装有自动旁路切换阀，当无CO2回收或者用户用气量增大时，自动旁路切换阀打开，液体CO2直接去汽化器进行汽化，保证满足用户使用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
