本申請屬于空分領域，涉及一種冷箱的布局。尤其涉及一種沿高度方向布置的冷箱系統。

背景技術：

1、空氣分離設備的許多部件都在低于-50℃、甚至低于-100℃的低溫條件下工作。為了與大氣隔熱，需要將這些部件，例如(多個)蒸餾塔、(多個)熱交換器、(多個)冷凝蒸發器、(多個)相分離器、(多個)低溫泵/(多個)膨脹機以及(多個)互連管道容納在一個或多個冷箱中。冷箱是通過外壁完全包圍隔熱內腔的絕緣外殼，在外壁與所包含的部件之間的空間中通常填充珍珠巖等絕熱材料。

2、如公布號為cn110662935a的中國發明專利中所披露的，典型的氣體生產系統供應通過對氣源進行精餾而獲得的作為產物氣體的液化氣體。其在冷箱中自左向右依次設置第一熱交換器、渦輪膨脹、再循環氣源壓縮機、高壓精餾塔、低壓精餾塔以及壓力裝置。在第一熱交換器、壓縮機和高壓精餾塔中，形成再循環氣體管線，并且使空氣流動再循環。

3、通常的設計中，熱交換器靠近塔，這會增加冷箱的尺寸，引起與運輸限制或困難相關的問題。在一些工況中，熱交換器被要求設置在較高的豎直高度上，以具有足夠的落差，目的是減少泵的使用量。如果采用現有技術中冷箱的設置，就需要占用更大的空間。

技術實現思路

1、為了充分利用熱交換器下方的空間，并減少冷箱區域的占地面積，本申請設計了沿高度方向布置的冷箱系統。

2、本申請的目的是對空氣分離設備中的包括冷箱和管道的各種部件的布置進行優化，將渦輪膨脹機的管道(管線)集成在冷箱底部的外殼中，以節省建造成本和時間，節省現場占用面積，并且提高可靠性。

3、特別地，本申請著重于冷箱的配置。通過將熱交換器設置在渦輪膨脹機的上方，在豎直空間中依次布置，進一步減少占地面積。熱交換器的閥門以及各類管路(管線)設置在不同高度。

4、為了實現上述目的，本申請公開了一種沿高度方向布置的冷箱系統，該冷箱系統配置有沿豎直方向由高到低設置的熱交換器和渦輪膨脹機，該熱交換器的底部出口經一連接構件連通至渦輪膨脹機的頂部入口，其中，一積液盆將連接構件和熱交換器間隔開，用于容納該冷箱系統的泄露液體。

5、進一步地，冷箱是由鋼結構框架和四周冷箱板焊接而成的密閉方形箱體。

6、進一步地，所述連接構件為l型套管。

7、進一步地，所述積液盆內安裝溫度探測器，用于檢測泄露液體。

8、進一步地，穿過積液盆的管線均采用密封焊接。

9、進一步地，積液盆的兩側的頂部各設置一填充管線。

10、進一步地，所述填充管線的高度大于積液盆的高度。

11、進一步地，所述填充管線為珍珠巖填充管線。

12、進一步地，熱交換器的底部設置吹掃管線。

13、進一步地，該冷箱系統還包括樓梯模塊，該樓梯模塊可以在現場附接至該冷箱系統。

14、進一步地，當冷箱系統以兩個區段裝運時，用于安裝該冷箱的方法可包括將底部冷箱區段安裝成豎直方向，然后提起頂部冷箱區段并將該頂部冷箱區段放置在該底部冷箱區段的頂部。

15、與現有技術相比較，本申請所提供的技術方案具有以下優點：

16、通過充分利用熱交換器冷箱的下部空間以節省更多的占地面積，節省安裝成本。

技術特征：

1.一種沿高度方向布置的冷箱系統，其特征在于，該冷箱系統配置有沿豎直方向由高到低設置的熱交換器和渦輪膨脹機，該熱交換器的底部出口經一連接構件連通至渦輪膨脹機的頂部入口，其中，一積液盆將連接構件和熱交換器間隔開，用于容納該冷箱系統的泄露液體。

2.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，冷箱系統是由鋼結構框架和四周冷箱板焊接而成的密閉方形箱體。

3.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，所述連接構件為l型套管。

4.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，所述積液盆內安裝溫度探測器，用于檢測泄露液體。

5.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，穿過積液盆的管線均采用密封焊接。

6.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，積液盆的兩側的頂部各設置一填充管線。

7.如權利要求6所述的冷箱系統，其特征在于，所述填充管線的高度大于積液盆的高度。

8.如權利要求6所述的冷箱系統，其特征在于，所述填充管線為珍珠巖填充管線。

9.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，熱交換器的底部設置吹掃管線。

10.如權利要求1所述的冷箱系統，其特征在于，該冷箱系統還包括樓梯模塊，該樓梯模塊可以在現場附接至該冷箱系統。

技術總結
本申請公開了一種沿高度方向布置的冷箱系統，該冷箱系統配置有沿豎直方向由高到低設置的熱交換器和渦輪膨脹機，該熱交換器的底部出口經一連接構件連通至渦輪膨脹機的頂部入口，其中，一積液盆將連接構件和熱交換器間隔開，用于容納該冷箱系統的泄露液體。通過充分利用熱交換器冷箱的下部空間以節省更多的占地面積，節省安裝成本。

技術研發人員：項文娟,沈佳,施云慶,李建偉
受保護的技術使用者：喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
技術研發日：20240716
技術公布日：2025/4/28