CN103394266A - 制氧吸附塔的输气结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制氧设备技术领域，涉及制氧吸附塔，尤其是涉及一种制氧吸附塔的输气结构。解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括呈筒状的塔体和设于塔体内的吸附组件，其特征在于，所述的塔体内壁和吸附组件外壁之间形成呈环形的输气腔，该输气腔能使气流径向输送至吸附组件且径向流向吸附组件的气流的压力在吸附组件轴向均匀分布。与现有的技术相比，本制氧吸附塔的输气结构的优点在于：1.设计合理，结构简单，能够增强吸附效率。2.制氧纯度高。3.结构强度高，能适应不同的进气气压，使用寿命长。4.占地面积小，土地成本低。
Description
技术领域
本发明属于制氧设备技术领域，涉及制氧吸附塔，尤其是涉及一种制氧吸附塔的输气结构。
背景技术
现代工业中，吸附塔对气体进行吸附分离的技术广泛应用于石油化工、医药冶金、电子等行业，如气体分离、干燥及空气净化、制氧等。其中，制氧机以变压吸附(PSA)技术为基础，从空气中提取氧气的新型设备，其利用分子筛物理吸附和解吸技术在制氧机内装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。具体工作过程为压缩空气经空气纯化干燥机净化后，通过切换阀进入吸附塔。在吸附塔内，氮气被分子筛吸附，氧气在吸附塔顶部被聚积后进入氧气储罐，再经除异味、除尘过滤器和除菌过滤器过滤即获得合格的医用氧气。现有技术中的吸附塔，由于气体在吸附塔中由下至上的经过吸附材料净化处理后从塔顶排出，使得对制氧吸附塔的大小比例有要求较高，且吸附塔中的气流压力不均匀，过滤效率较慢，过滤效果不理想。
例如，中国专利文献公开了一种吸附塔[申请号：201210223196.1]，包括具有进气口和出气口的塔体、分别设置在塔体内靠近进气口和出气口位置的第一多孔板和第二多孔板、分别设置在第一多孔板和第二多孔板上的第一滤网和第二滤网、设置在第一多孔板和第二多孔板之间的分子筛床，所述的吸附塔还包括设置在进气口与第一多孔板之间用于将气流导向塔体底部四周的导流板、设置在分子筛床上方用于向下压紧分子筛床的气缸压紧装置。
上述方案虽然较好的实现了气流分布均匀，但是仍然存在着设计不够合理，导致了吸附塔在有限的空间内对气体的吸附量有限，吸附效率低。另一方面，在有限的时间内过滤大量的气体时，其设备需要占用大量的空间，导致了成本的升高，浪费了土地资源。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，能够增强吸附效率的吸附塔的输气结构。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本制氧吸附塔的输气结构，包括呈筒状的塔体和设于塔体内的吸附组件，其特征在于，所述的塔体内壁和吸附组件外壁之间形成呈环形的输气腔，该输气腔能使气流径向输送至吸附组件且径向流向吸附组件的气流的压力在吸附组件轴向均匀分布。
更进一步的说，由于设置了环形的输气腔，从而能够同时过滤大量气体，吸附效率上升。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的输气腔的下端与设置在塔体底部的进气机构相连，所述的输气腔的容积由下至上逐渐变小，输气腔呈下端大上端小的环状圆锥台形。塔体内壁呈圆锥面形，所述的吸附组件的外壁呈圆柱形。
更进一步的说，由于输气腔的容积由下至上逐渐变小，是下端大上端小的环状圆锥台形，从而使气体自进气机构流入输气腔后气流压力能在轴向上均匀分布。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的吸附组件的中心具有用于汇集成品氧气的集气通道，所述的集气通道的下端封闭，上端与设置在塔体顶部的出气口贯通。
更进一步的说，由于设置集气通道在吸附组件的中心，过滤后的气体能够很快的被收集，效率提高。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的吸附组件包括由内至外同心设置的第一圆筒体、第二圆筒体、第三圆筒体和环形补强板，所述的第一圆筒体、第二圆筒体和第三圆筒体均由刚性的透气材料制成且下端均与环形补强板固连，所述的第一圆筒体和第二圆筒体之间形成用于放置吸附剂的吸附仓，所述的第二圆筒体和第三圆筒体之间形成用于放置干燥剂的干燥仓。所述的第三圆筒体和塔体之间固定在输气腔内的连接板。
更进一步的说，通过吸附组件，制氧纯度更高。由于设置环形补强板，结构更加牢固，结实。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的进气机构包括固定在吸附组件底部的分布器，所述的分布器与塔体底部之间形成呈下端小上端大的锥形分布腔，在塔体底部设有与锥形分布腔贯通的进气口，所述的锥形分布腔通过呈圆环形的输气口与输气腔贯通。
更进一步的说，由于设置有分布器，从而使输出的气体够均匀，通过圆锥形布气腔的能使气体的气压进一步的增强或使气压保持不变。当然也可以使用其他形状的布气腔。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的分布器与塔体底部之间设有若干在圆周方向上均匀分布的支承板，所述的支承板上端穿过分布器并与环形补强板固连。
更进一步的说，由于设置有若干在圆周方向均匀分布的支承板，使得结构更为牢固，能适应不同的进气气压。
在上述的制氧吸附塔的输气结构，所述的进气口上设有预分布器。
更进一步的说，通过预分布器，能气流的分布更为均匀、稳定。
与现有的技术相比，本制氧吸附塔的输气机构的优点在于：1、设计合理，结构简单，能够增强吸附效率。2、制氧纯度高。3、结构强度高，能适应不同的进气气压，使用寿命长。4、占地面积小，土地成本低。
附图说明
图1是发明提供的结构示意图。
图中，塔体1，吸附组件2，第一圆筒体2A，第二圆筒体2B，第三圆筒体2C，环形补强板2D，输气腔3，进气机构4，分布器4A，集气通道5，出气口6，吸附仓7，干燥仓8，连接板9，锥形分布腔10，进气口11，输气口12，支承板13，预分布器14。
具体实施方式
如图1所示，本制氧吸附塔的输气结构，包括呈筒状的塔体1和设于塔体1内的吸附组件2，塔体1内壁和吸附组件2外壁之间形成呈环形的输气腔3，该输气腔3能使气流径向输送至吸附组件2且径向流向吸附组件2的气流的压力在吸附组件2轴向均匀分布。
输气腔3的下端与设置在塔体1底部的进气机构4相连，输气腔3的容积由下至上逐渐变小。输气腔3呈下端大上端小的环状圆锥台形，塔体1内壁呈圆锥面形，吸附组件2的外壁呈圆柱形。吸附组件2的中心具有用于汇集成品氧气的集气通道5，集气通道5的下端封闭，上端与设置在塔体1顶部的出气口6贯通。
吸附组件2包括由内至外同心设置的第一圆筒体2A、第二圆筒体2B、第三圆筒体2C和环形补强板2D，第一圆筒体2A、第二圆筒体2B和第三圆筒体2C均由刚性的透气材料制成且下端均与环形补强板2D固连第一圆筒体2A和第二圆筒体2B之间形成用于放置吸附剂的吸附仓7，第二圆筒体2B和第三圆筒体2C之间形成用于放置干燥剂的干燥仓8。第三圆筒体2C和塔体1之间固定在输气腔3内的连接板9。
进气机构4包括固定在吸附组件2底部的分布器4A，分布器4A与塔体1底部之间形成呈下端小上端大的锥形分布腔10，在塔体1底部设有与锥形分布腔10贯通的进气口11，锥形分布腔10通过呈圆环形的输气口12与输气腔3贯通。分布器4A与塔体1底部之间设有若干在圆周方向上均匀分布的支承板13，支承板13上端穿过分布器4A并与环形补强板2D固连。进气1上设有预分布器14。
工作中，气体进入进气口11后，通过进气口11中的预分布器14进行预分流，预分流后的气体进入分布器4A与塔体1底部之间形成下端小上端大的锥形分布腔10内，通过分布器4A进行再次分流，再次分流后的气体通过圆环形的输气口12流入输气腔3，气体依次通过干燥仓8和流入吸附仓7，最后进入集气通道5，从出气口6收集气体。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了塔体1，吸附组件2，第一圆筒体2A，第二圆筒体2B，第三圆筒体2C，环形补强板2D，输气腔3，进气机构4，分布器4A，集气通道5，出气口6，吸附仓7，干燥仓8，连接板9，锥形分布腔10，进气口11，输气口12，支承板13，预分布器14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种制氧吸附塔的输气结构，包括呈筒状的塔体（1）和设于塔体（1）内的吸附组件（2），其特征在于，所述的塔体（1）内壁和吸附组件（2）外壁之间形成呈环形的输气腔（3），该输气腔（3）能使气流径向输送至吸附组件（2）且径向流向吸附组件（2）的气流的压力在吸附组件（2）轴向均匀分布。
2.根据权利要求1所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的输气腔（3）的下端与设置在塔体（1）底部的进气机构（4）相连，所述的输气腔（3）的容积由下至上逐渐变小。
3.根据权利要求2所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的输气腔（3）呈下端大上端小的环状圆锥台形。
4.根据权利要求3所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的塔体（1）内壁呈圆锥面形，所述的吸附组件（2）的外壁呈圆柱形。
5.根据权利要求2或3或4所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的吸附组件（2）的中心具有用于汇集成品氧气的集气通道（5），所述的集气通道（5）的下端封闭，上端与设置在塔体（1）顶部的出气口（6）贯通。
6.根据权利要求5所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的吸附组件（2）包括由内至外同心设置的第一圆筒体（2A）、第二圆筒体（2B）、第三圆筒体（2C）和环形补强板（2D），所述的第一圆筒体（2A）、第二圆筒体（2B）和第三圆筒体（2C）均由刚性的透气材料制成且下端均与环形补强板（2D）固连，所述的第一圆筒体（2A）和第二圆筒体（2B）之间形成用于放置吸附剂的吸附仓（7），所述的第二圆筒体（2B）和第三圆筒体（2C）之间形成用于放置干燥剂的干燥仓（8）。
7.根据权利要求6所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的第三圆筒体（2C）和塔体（1）之间固定在输气腔（3）内的连接板（9）。
8.根据权利要求6所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的进气机构（4）包括固定在吸附组件（2）底部的分布器（4A），所述的分布器（4A）与塔体（1）底部之间形成呈下端小上端大的锥形分布腔（10），在塔体（1）底部设有与锥形分布腔（10）贯通的进气口（11），所述的锥形分布腔（10）通过呈圆环形的输气口（12）与输气腔（3）贯通。
9.根据权利要求8所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的分布器（4A）与塔体（1）底部之间设有若干在圆周方向上均匀分布的支承板（13），所述的支承板（13）上端穿过分布器（4A）并与环形补强板（2D）固连。
10.根据权利要求8所述的制氧吸附塔的输气结构，其特征在于，所述的进气口（11）上设有预分布器（14）。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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