CN109821357A - 一种有失压保护系统的变压吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有失压保护系统的变压吸附装置，包括平板、吸附塔、气缸、支撑板、塔盖、第一三通管、调节阀、第一单向阀、出气管、第二三通管、排气阀、进气阀、短管、排空管、保护壳体、气泵、连接管、第二单向阀、球阀、电控阀门、消音器、回收气管、测压气管、控制箱、电源开关、执行机构手动开关、活塞、活动杆、横杆、第一电液推杆、第一加强筋板、第二加强筋板、第二电液推杆、程序控制器、连接杆、孔板、气压表、蜂鸣器、单片机、压力开关和旋转密封圈。本发明结构合理，通过阀组保护结构可对上阀组以及下阀组进行保护，通过人工进行保护壳体内部气压的控制，减少上阀组和下阀组的内外气压差。

Description

一种有失压保护系统的变压吸附装置

技术领域

本发明涉及一种变压吸附装置，具体是一种有失压保护系统的变压吸附装置，属于变压吸附装置应用技术领域。

背景技术

目前，变压吸附装置广泛应用于：压缩空气和工业气体的干燥；高纯氢的制备；空气分离制氧或制氮；混合气体的分离，如烷烃、烯烃的分离；生物降解洗涤剂中间物、石脑油高纯度正构烷烃熔剂和异构体的分离等。由于变压吸附装置工作时两个或多个吸附塔需要经历“充压-高压吸附-快速卸压-常压脱附-充压”的交替循环变压过程。

变压吸附装置中的整个过程依靠程序控制器控制相应阀门的开关来实现；阀门内部可能会受到较大的气压，可能缺少保护，内外气压差较大；在进行卸压时，一般需要进行排气，排出的气体可能会直接排出，可能会造成浪费，又有可能会污染环境；吸附装置中的吸附剂长期使用后，可能会出现失效，需要进行更换，更换过程可能需要人工手动进行掏出，劳动强度可能较大。因此，针对上述问题提出一种有失压保护系统的变压吸附装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种有失压保护系统的变压吸附装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种有失压保护系统的变压吸附装置，包括平板、上阀组、下阀组、吸附剂更换结构、阀组保护结构以及气体回收结构，所述平板表面固定嵌合连接有两个吸附塔，所述两个吸附塔的顶部均设置有塔盖，所述塔盖顶部与上阀组连接，所述吸附塔的底部与下阀组连接，且下阀组连接有排空管，所述排空管连接有电控阀门，所述电控阀门一侧连接有消音器，所述消音器连接有回收气管，所述排空管表面开有压力检测气口，所述压力检测气口通过测压气管与控制箱连接；

所述阀组保护结构的数目为两个，所述阀组保护结构包括保护壳体、固定安装在保护壳体一侧的气泵以及固定安装在保护壳体一侧的球阀，所述气泵的输出端通过连接管与保护壳体一侧固定连通，且连接管的末端安装有第二单向阀，所述上阀组和下阀组设置在保护壳体内部，所述保护壳体的外表面固定嵌合连接有气压表；

所述吸附剂更换结构包括固定安装在吸附塔外表面的第二电液推杆以及固接在塔盖底部内壁的连接杆，所述第二电液推杆的输出顶端与塔盖底部固接，且塔盖的底部边沿处粘合连接有橡胶密封圈，所述连接杆的底端以及塔盖的内壁均固定安装有孔板，所述孔板的表面开有若干个等间距分布的通孔；

所述气体回收结构包括固定嵌合安装在平板表面的气缸以及横杆，所述气缸的底端与回收气管的一端固定连通，所述气缸的内部配合连接有活塞，且活塞顶部中心处固定安装有活动杆，所述活动杆贯穿开设在气缸顶部的圆孔，且活动杆的顶端与横杆中部固接，所述平板表面垂直固接有第一电液推杆，所述第一电液推杆的输出顶端与横杆底部固接。

优选的，所述上阀组由两个第一三通管、两个第一单向阀、出气管以及调节阀组成，所述第一三通管的一端与塔盖顶部固定连通，所述第一三通管的另外两端分别连接第一单向阀和调节阀的一端，两个所述第一单向阀之间通过圆管连通，且圆管表面固定连通出气管，所述出气管和第一三通管底端均贯穿保护壳体的壳壁，且保护壳体的壳壁与出气管外表面和第一三通管外表面焊接。

优选的，所述下阀组由两个第二三通管、两个排气阀、两个进气阀、顶管以及两个短管构成，所述第二三通管的顶端与吸附塔底部固定连通，所述第二三通管的另外两端分别固定安装有排气阀和进气阀，两个所述排气阀之间以及两个所述进气阀之间均通过短管连接，其中一个所述短管表面与排空管一端固定连通，另一个所述短管表面与顶管一端固定连通，所述排空管、所述顶管和所述第二三通管的顶端均贯穿保护壳体的壳壁，且保护壳体的壳壁与排空管外表面、顶管外表面和第二三通管外表面焊接。

优选的，所述调节阀的阀杆贯穿保护壳体的底部，且调节阀的阀杆与保护壳体的连接处套接有旋转密封圈。

优选的，所述平板的底部垂直固接有三个支撑板，所述支撑板与控制箱的外侧壁固接。

优选的，所述气缸的外表面与平板之间固定安装有第一加强筋板，且第一加强筋板的数目为四个。

优选的，所述吸附塔的外表面与平板表面固定安装有第二加强筋板，且第二加强筋板的数目为八个。

优选的，所述吸附塔的一侧固定安装有程序控制器，且程序控制器与下阀组中的排气阀和进气阀电性连接。

优选的，所述第一电液推杆的数目为两个，且两个第一电液推杆分别设置在气缸的两侧。

优选的，所述控制箱的内部设置有蜂鸣器、单片机以及压力开关，所述控制箱的外表面嵌合安装有电源开关和执行机构手动开关,所述压力开关与测压气管一端连接，所述蜂鸣器、压力开关、电源开关以及执行机构手动开关均与单片机电性连接，且单片机与电控阀门和第一电液推杆电性连接。

本发明的有益效果是：

1、该种有失压保护系统的变压吸附装置通过阀组保护结构可对上阀组以及下阀组进行保护，通过人工进行保护壳体内部气压的控制，减少上阀组和下阀组的内外气压差，避免气压差过大，造成损伤，提高了使用寿命；

2、该种有失压保护系统的变压吸附装置通过气体回收结构可对排空管排出的气体进行回收，避免浪费，在气压降低后，可将回收的气体重新注入到吸附塔中，进行处理利用，避免排到外界造成浪费以及污染环境；

3、该种有失压保护系统的变压吸附装置中的吸附塔上设置了吸附剂更换结构，在吸附剂需要进行更换时，可便于吸附剂进行快速推出，同时为更换提供了便捷，更换时的劳动强度较低，节约了更换的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明保护壳体与气压表结构示意图；

图3为本发明吸附塔内部结构示意图；

图4为本发明控制箱工作原理图；

图5为本发明整体工作原理图。

图中：1、平板，2、吸附塔，3、气缸，4、支撑板，5、塔盖，6、第一三通管，7、调节阀，8、第一单向阀，9、出气管，10、第二三通管，11、排气阀，12、进气阀，13、短管，14、排空管，15、保护壳体，16、气泵，17、连接管，1701、第二单向阀，18、球阀，19、电控阀门，20、消音器，21、回收气管，22、测压气管，23、控制箱，24、电源开关，25、执行机构手动开关,26、活塞，27、活动杆，28、横杆，29、第一电液推杆，30、第一加强筋板，31、第二加强筋板，32、第二电液推杆，33、程序控制器，34、连接杆，35、孔板，36、气压表，37、蜂鸣器，38、单片机，39、压力开关，40、旋转密封圈。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-5所示，一种有失压保护系统的变压吸附装置，包括平板1、上阀组、下阀组、吸附剂更换结构、阀组保护结构以及气体回收结构，所述平板1表面固定嵌合连接有两个吸附塔2，所述两个吸附塔2的顶部均设置有塔盖5，所述塔盖5顶部与上阀组连接，所述吸附塔2的底部与下阀组连接，且下阀组连接有排空管14，所述排空管14连接有电控阀门19，所述电控阀门19一侧连接有消音器20，消音器20进行排气时的消音，所述消音器20连接有回收气管21，所述排空管14表面开有压力检测气口，所述压力检测气口通过测压气管22与控制箱23连接，控制箱23中的元件进行气压的检测，实现气压的监控以及相应结构的控制，进行失压保护；

所述阀组保护结构的数目为两个，所述阀组保护结构包括保护壳体15、固定安装在保护壳体15一侧的气泵16以及固定安装在保护壳体15一侧的球阀18，所述气泵16的输出端通过连接管17与保护壳体15一侧固定连通，且连接管17的末端安装有第二单向阀1701，所述上阀组和下阀组设置在保护壳体15内部，所述保护壳体15的外表面固定嵌合连接有气压表36，通过减小上阀组和下阀组的内外气压，实现保护；

所述吸附剂更换结构包括固定安装在吸附塔2外表面的第二电液推杆32以及固接在塔盖5底部内壁的连接杆34，所述第二电液推杆32的输出顶端与塔盖5底部固接，且塔盖5的底部边沿处粘合连接有橡胶密封圈，所述连接杆34的底端以及塔盖5的内壁均固定安装有孔板35，所述孔板35的表面开有若干个等间距分布的通孔，便于进行吸附剂的推出，以及吸附剂的加入，为更换提供了便捷，孔板35之间为吸附剂提供了放置空间；

所述气体回收结构包括固定嵌合安装在平板1表面的气缸3以及横杆28，所述气缸3的底端与回收气管21的一端固定连通，所述气缸3的内部配合连接有活塞26，且活塞26顶部中心处固定安装有活动杆27，所述活动杆27贯穿开设在气缸3顶部的圆孔，且活动杆27的顶端与横杆28中部固接，所述平板1表面垂直固接有第一电液推杆29，所述第一电液推杆29的输出顶端与横杆28底部固接，通过带动活塞进行抽吸，使气体收集到气缸3进行回收。

所述上阀组由两个第一三通管6、两个第一单向阀8、出气管9以及调节阀7组成，所述第一三通管6的一端与塔盖5顶部固定连通，所述第一三通管6的另外两端分别连接第一单向阀8和调节阀7的一端，两个所述第一单向阀8之间通过圆管连通，且圆管表面固定连通出气管9，所述出气管9和第一三通管6底端均贯穿保护壳体15的壳壁，且保护壳体15的壳壁与出气管9外表面和第一三通管6外表面焊接，上阀组进行吸附后气体的排出，第一单向阀8避免气体回流；所述下阀组由两个第二三通管10、两个排气阀11、两个进气阀12、顶管以及两个短管13构成，所述第二三通管10的顶端与吸附塔2底部固定连通，所述第二三通管10的另外两端分别固定安装有排气阀11和进气阀12，两个所述排气阀11之间以及两个所述进气阀12之间均通过短管13连接，其中一个所述短管13表面与排空管14一端固定连通，另一个所述短管13表面与顶管一端固定连通，所述排空管14、所述顶管和所述第二三通管10的顶端均贯穿保护壳体15的壳壁，且保护壳体15的壳壁与排空管14外表面、顶管外表面和第二三通管10外表面焊接，下阀组进行吸附塔2中的进气，以及气体排到排空管14中；所述调节阀7的阀杆贯穿保护壳体15的底部，且调节阀7的阀杆与保护壳体15的连接处套接有旋转密封圈40，可进行调节阀7的手动调控，旋转密封圈40保障封闭；所述平板1的底部垂直固接有三个支撑板4，所述支撑板4与控制箱23的外侧壁固接，支撑板4对平板1进行支撑；所述气缸3的外表面与平板1之间固定安装有第一加强筋板30，且第一加强筋板30的数目为四个，第一加强筋板30进行气缸3与平板1连接的加强；所述吸附塔2的外表面与平板1表面固定安装有第二加强筋板31，且第二加强筋板31的数目为八个，第二加强筋板31进行吸附塔2与平板1连接处的加强；所述吸附塔2的一侧固定安装有程序控制器33，且程序控制器33与下阀组中的排气阀11和进气阀12电性连接，程序控制器33进行排气阀11和进气阀12开、闭的控制；所述第一电液推杆29的数目为两个，且两个第一电液推杆29分别设置在气缸3的两侧，第一电液推杆29进行活塞26的驱动；所述控制箱23的内部设置有蜂鸣器37、单片机38以及压力开关39，所述控制箱23的外表面嵌合安装有电源开关24和执行机构手动开关25,所述压力开关39与测压气管22一端连接，所述蜂鸣器37、压力开关39、电源开关24以及执行机构手动开关25均与单片机38电性连接，且单片机38与电控阀门19和第一电液推杆29电性连接，控制箱23中的元件进行电控阀门19、第一电液推杆29以及蜂鸣器37的控制，进行失压保护。

本发明在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，气体通过顶管进入下阀组中，通过进气阀12进入吸附塔2中，同时通过排气阀11进入排空管14中，排空管14中气体通过测压气管22进入压力开关39，进行压力的检测，从而对气压进行判断，气压在单片机38中的设定范围内或小于时，电控阀门19关闭，当大于单片机38中的设定范围，蜂鸣器37进行警报，同时打开电控阀门19，第一电液推杆29进行伸长，使活塞26移动，气缸3吸气，气体进入气缸3中，进行降压，降到设定值范围内，电控阀门19关闭，小于设定值范围时，第一电液推杆29进行收缩，使气缸3中的气体进入排空管14中，进行利用，进行失压保护；气体进入吸附塔2中，通过吸附剂的处后，通过上阀组，然后通过出气管9排出；

上阀组和下阀组在进行使用时，气泵16通过连接管17为保护壳体15内部进行增压，降低上阀组和下阀组的内外气压差，进行保护，通过气压表36进行观察保护壳体15中的气压大小，通过球阀18进行排气，可进行保护壳体15的降压；

吸附剂失效后，通过第二电液推杆32使塔盖5进行移动，通过连接杆34带动孔板35移动，进行吸附剂的推出，推出后，第二电液推杆32缓慢收缩，同时在吸附塔2中填充吸附剂，直至塔盖5压在吸附塔2上进行封闭，为更换提供了便捷。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

通过控制器对变压吸附装置排空管的压力进行检测，当其压力达到设定值并保持到设定的时间，智能控制器立即发出电信号给执行机构及时关闭排空管，并同时发出声光报警信号，从而达到保护的目的。

由于每台变压吸附装置在正常工作时，都对应有一个最高工作压力值和一个排气的时值(即“快速卸压”阶段从最高工作压力卸到零压的时长)，因此在设置参数时，压力开关的上限值应设在最高工作压力值至零之间，而时间继电器设定时值应小于或等于排气的时值。电源开关QS闭合时，当排气压力达到设定上限值并保持到时间继电器设定时值，压力开关PT上限触点闭合，时间继电器KT线圈得电并开始计时，当计时达到设定时值，时间继电器KT触点闭合，执行机构电磁线圈KM和蜂鸣器HA得电,执行机构动作关闭排气管，蜂鸣器发出声光报警信号，当排气压力达到设定上限值但保持时间小于时间继电器设定时值，压力开关PT上限触点断开，时间继电器KT中断计时其触点不能闭合，执行机构电磁线圈KM和蜂鸣器HA无法得电,执行机构和蜂鸣器不会动作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：包括平板(1)、上阀组、下阀组、吸附剂更换结构、阀组保护结构以及气体回收结构，所述平板(1)表面固定嵌合连接有两个吸附塔(2)，所述两个吸附塔(2)的顶部均设置有塔盖(5)，所述塔盖(5)顶部与上阀组连接，所述吸附塔(2)的底部与下阀组连接，且下阀组连接有排空管(14)，所述排空管(14)连接有电控阀门(19)，所述电控阀门(19)一侧连接有消音器(20)，所述消音器(20)连接有回收气管(21)，所述排空管(14)表面开有压力检测气口，所述压力检测气口通过测压气管(22)与控制箱(23)连接；

所述阀组保护结构的数目为两个，所述阀组保护结构包括保护壳体(15)、固定安装在保护壳体(15)一侧的气泵(16)以及固定安装在保护壳体(15)一侧的球阀(18)，所述气泵(16)的输出端通过连接管(17)与保护壳体(15)一侧固定连通，且连接管(17)的末端安装有第二单向阀(1701)，所述上阀组和下阀组设置在保护壳体(15)内部，所述保护壳体(15)的外表面固定嵌合连接有气压表(36)；

所述吸附剂更换结构包括固定安装在吸附塔(2)外表面的第二电液推杆(32)以及固接在塔盖(5)底部内壁的连接杆(34)，所述第二电液推杆(32)的输出顶端与塔盖(5)底部固接，且塔盖(5)的底部边沿处粘合连接有橡胶密封圈，所述连接杆(34)的底端以及塔盖(5)的内壁均固定安装有孔板(35)，所述孔板(35)的表面开有若干个等间距分布的通孔；

所述气体回收结构包括固定嵌合安装在平板(1)表面的气缸(3)以及横杆(28)，所述气缸(3)的底端与回收气管(21)的一端固定连通，所述气缸(3)的内部配合连接有活塞(26)，且活塞(26)顶部中心处固定安装有活动杆(27)，所述活动杆(27)贯穿开设在气缸(3)顶部的圆孔，且活动杆(27)的顶端与横杆(28)中部固接，所述平板(1)表面垂直固接有第一电液推杆(29)，所述第一电液推杆(29)的输出顶端与横杆(28)底部固接。

2.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述上阀组由两个第一三通管(6)、两个第一单向阀(8)、出气管(9)以及调节阀(7)组成，所述第一三通管(6)的一端与塔盖(5)顶部固定连通，所述第一三通管(6)的另外两端分别连接第一单向阀(8)和调节阀(7)的一端，两个所述第一单向阀(8)之间通过圆管连通，且圆管表面固定连通出气管(9)，所述出气管(9)和第一三通管(6)底端均贯穿保护壳体(15)的壳壁，且保护壳体(15)的壳壁与出气管(9)外表面和第一三通管(6)外表面焊接。

3.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述下阀组由两个第二三通管(10)、两个排气阀(11)、两个进气阀(12)、顶管以及两个短管(13)构成，所述第二三通管(10)的顶端与吸附塔(2)底部固定连通，所述第二三通管(10)的另外两端分别固定安装有排气阀(11)和进气阀(12)，两个所述排气阀(11)之间以及两个所述进气阀(12)之间均通过短管(13)连接，其中一个所述短管(13)表面与排空管(14)一端固定连通，另一个所述短管(13)表面与顶管一端固定连通，所述排空管(14)、所述顶管和所述第二三通管(10)的顶端均贯穿保护壳体(15)的壳壁，且保护壳体(15)的壳壁与排空管(14)外表面、顶管外表面和第二三通管(10)外表面焊接。

4.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述调节阀(7)的阀杆贯穿保护壳体(15)的底部，且调节阀(7)的阀杆与保护壳体(15)的连接处套接有旋转密封圈(40)。

5.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述平板(1)的底部垂直固接有三个支撑板(4)，所述支撑板(4)与控制箱(23)的外侧壁固接。

6.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述气缸(3)的外表面与平板(1)之间固定安装有第一加强筋板(30)，且第一加强筋板(30)的数目为四个。

7.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述吸附塔(2)的外表面与平板(1)表面固定安装有第二加强筋板(31)，且第二加强筋板(31)的数目为八个。

8.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述吸附塔(2)的一侧固定安装有程序控制器(33)，且程序控制器(33)与下阀组中的排气阀(11)和进气阀(12)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述第一电液推杆(29)的数目为两个，且两个第一电液推杆(29)分别设置在气缸(3)的两侧。

10.根据权利要求1所述的一种有失压保护系统的变压吸附装置，其特征在于：所述控制箱(23)的内部设置有蜂鸣器(37)、单片机(38)以及压力开关(39)，所述控制箱(23)的外表面嵌合安装有电源开关(24)和执行机构手动开关(25),所述压力开关(39)与测压气管(22)一端连接，所述蜂鸣器(37)、压力开关(39)、电源开关(24)以及执行机构手动开关(25)均与单片机(38)电性连接，且单片机(38)与电控阀门(19)和第一电液推杆(29)电性连接。