CN112777575A - 一种变压吸附制氮装置 - Google Patents

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崔文朋
林宏洪
朱泽喜
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Jiangsu Qingyue Gas Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种变压吸附制氮装置，包括底座、储气罐、干燥箱、水箱和变压吸附制氮机本体，储气罐、干燥箱、水箱和变压吸附制氮机本体从左向右依次固定安装在底座的顶端，储气罐两侧的顶端分别固定连通有进气管和出气管。该种变压吸附制氮装置，通过过滤机构，使空气进入变压吸附制氮机本体之前，空气中的杂质可以被滤网所阻隔，提升了进入变压吸附制氮机本体内部空气的质量，并且人们可以通过控制转动手转轮，使两个螺纹杆在两个连接齿轮和链条的传动下同时转动，进而带动框架移动，使干净的滤网进入过滤箱的内部，脏的滤网脱离过滤箱的内部，操作简便，快捷，使人们无需关闭供气便可以对脏的滤网进行清洁。

Description

一种变压吸附制氮装置
技术领域
本发明涉及一种制氮装置，具体为一种变压吸附制氮装置。
背景技术
以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮，工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。
目前，大多数的制氮工艺都会使用变压吸附制氮机，但是现有的变压吸附制氮机依旧存在一下问题：1、干燥效果差；2、清洁滤网时需要先关闭供气管道，影响整体的制氮效率。因此我们对此做出改进，提出一种变压吸附制氮装置。
发明内容
本发明一种变压吸附制氮装置，包括底座、储气罐、干燥箱、水箱和变压吸附制氮机本体，所述储气罐、干燥箱、水箱和变压吸附制氮机本体从左向右依次固定安装在底座的顶端，所述储气罐两侧的顶端分别固定连通有进气管和出气管，所述进气管和出气管的中部均固定安装有阀门，所述出气管的端部固定连通有L形管，所述L形管的底端与干燥箱顶端的中部固定连通，所述L形管的外部设置有冷却机构，所述冷却机构由一个冷却筒、一个第一连接管、一个第二连接管、一个水泵和两个风机组成，两个所述风机分别固定安装在水箱顶端的正面和背面，所述水箱的底部开设有圆槽，所述圆槽的内部设置有散热机构，所述散热机构由三个转轴、一个主动齿轮、两个从动齿轮、一个第一搅拌桨、两个第二搅拌桨和一个电机组成，所述干燥箱的内部设置有三个干燥机构，三个所述干燥机构均由支架、磁条和干燥包组成，所述干燥箱正面的底部固定连通有第一气管，所述第一气管的端部设置有过滤机构，所述过滤机构由一个过滤箱、两个密封圈、一个框架、两个滤网、两个螺纹杆、一个连接板、两个连接齿轮和一个链条组成，所述过滤箱远离第一气管的一端固定连通有第二气管，所述第二气管的端部与变压吸附制氮机本体的进气端固定连通，所述水泵通过外接电源开关与外接电源电性连接，两个所述风机均通过外接控制开关与外接电源电性连接，所述电机通过外接电源开关与外接电源电性连接，所述变压吸附制氮机本体通过其上的控制面板与外接电源电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却筒固定套设在L形管的外部，所述冷却筒一侧的底端与第二连接管的一端固定连通，所述第二连接管的另一端与水箱一侧的顶部固定连通，所述水箱顶端正面的一侧固定连通有入水管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一连接管的一端与冷却筒一侧的顶端固定连通，所述第一连接管的另一端与水泵的输出端固定连通，所述水泵固定安装在水箱顶端的中部，所述水泵的输入端固定连通有圆管，所述圆管的端部贯穿并延伸至水箱内腔的底部。
作为本发明的一种优选技术方案，三个所述转轴的中部分别通过密封轴承与水箱内腔的底部连接，三个所述转轴的端部均贯穿并延伸至水箱的内部且分别与第一搅拌桨和两个第二搅拌桨的底端固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述主动齿轮和两个从动齿轮顶端的中部分别与上转轴的底端固定连接，两个所述从动齿轮对称分布在主动齿轮的两侧，所述主动齿轮底端的中部与电机的输出轴固定连接，所述电机固定安装在底座的底端。
作为本发明的一种优选技术方案，三个所述干燥包分别放置在三个支架的内部，三个所述支架的外部均与干燥箱的内部穿插连接，三个所述支架的底部均开设有若干个通孔，三个所述支架正面的中部均设置有连接杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述干燥箱由铁制成，所述干燥箱内腔的一侧开设有三个卡槽，三个所述卡槽的内部分别与三个磁条的外部穿插连接，三个所述磁条的一侧分别与三个支架的一侧固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤箱的一端与第一气管的端部固定连通，所述过滤箱固定安装在底座的顶端，所述密封圈分别固定安装在过滤箱正面和背面的中部，所述框架的外壁均与两个密封圈的内壁贴合，所述框架的外部与过滤箱的中部穿插连接，两个所述滤网分别固定安装在框架的两侧。
作为本发明的一种优选技术方案，两个所述螺纹杆的一端分别通过轴承与过滤箱正面顶端和底端的中部连接，两个所述螺纹杆的外部分别通过轴承与连接板的顶部和底部连接，所述框架正面的顶部和底部分别与两个螺纹杆的外部螺纹连接。
作为本发明的一种优选技术方案，两个所述螺纹杆的端部分别与两个连接齿轮的中部固定连接，所述链条卷绕在两个连接齿轮的外齿，其中一个所述螺纹杆的端部穿过其中一个连接齿轮且固定连接有手转轮。
本发明的有益效果是：
1、该种变压吸附制氮装置，通过冷却筒、第一连接管、第二连接管、水泵和风机的配合使用，使人们可以通过控制水泵，使水箱内的水进入冷却筒的内部，对L形管内的空气进行降温，使空气中的水汽液化成水珠，进而更加容易被干燥包吸收，提升了空气的干燥效果，并且通过转轴、主动齿轮、从动齿轮、第一搅拌桨、第二搅拌桨和电机的配合使用，使人们可以通过控制电机，使第一搅拌桨和第二搅拌桨可以在从动齿轮、主动齿轮和转轴的传动下在水箱的内部转动，进而使水箱的内的水翻滚，并且由于第一搅拌桨和第二搅拌桨的旋转方向不同，加大了水翻滚的程度，水翻滚可以增大与空气的接触面积，加快水的冷却，进而使水可以保持低温进入冷却筒的内部，提升了实用性。
2、该种变压吸附制氮装置，通过过滤机构，使空气进入变压吸附制氮机本体之前，空气中的杂质可以被滤网所阻隔，提升了进入变压吸附制氮机本体内部空气的质量，并且人们可以通过控制转动手转轮，使两个螺纹杆在两个连接齿轮和链条的传动下同时转动，进而带动框架移动，使干净的滤网进入过滤箱的内部，脏的滤网脱离过滤箱的内部，操作简便，快捷，使人们无需关闭供气便可以对脏的滤网进行清洁。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种变压吸附制氮装置的结构示意图；
图2是本发明一种变压吸附制氮装置的冷却筒结构示意图；
图3是本发明一种变压吸附制氮装置的干燥箱结构示意图；
图4是本发明一种变压吸附制氮装置的过滤机构结构示意图；
图5是本发明一种变压吸附制氮装置的过滤箱剖视结构示意图；
图6是本发明一种变压吸附制氮装置的水箱结构示意图。
图中：1、底座；2、储气罐；3、干燥箱；4、水箱；5、变压吸附制氮机本体；6、进气管；7、出气管；8、阀门；9、L形管；10、支架；11、水泵；12、第一连接管；13、冷却筒；14、第二连接管；15、风机；16、圆槽；17、转轴；18、主动齿轮；19、从动齿轮；20、第一搅拌桨；21、第二搅拌桨；22、电机；23、第一气管；24、过滤机构；25、过滤箱；26、密封圈；27、框架；28、滤网；29、螺纹杆；30、连接板；31、连接齿轮；32、链条；33、第二气管；34、磁条；35、干燥包。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明一种变压吸附制氮装置，包括底座1、储气罐2、干燥箱3、水箱4和变压吸附制氮机本体5，储气罐2、干燥箱3、水箱4和变压吸附制氮机本体5从左向右依次固定安装在底座1的顶端，储气罐2两侧的顶端分别固定连通有进气管6和出气管7，进气管6和出气管7的中部均固定安装有阀门8，出气管7的端部固定连通有L形管9，L形管9的底端与干燥箱3顶端的中部固定连通，L形管9的外部设置有冷却机构，冷却机构由一个冷却筒13、一个第一连接管12、一个第二连接管14、一个水泵11和两个风机15组成，两个风机15分别固定安装在水箱4顶端的正面和背面，水箱4的底部开设有圆槽16，圆槽16的内部设置有散热机构，散热机构由三个转轴17、一个主动齿轮18、两个从动齿轮19、一个第一搅拌桨20、两个第二搅拌桨21和一个电机22组成，干燥箱3的内部设置有三个干燥机构，三个干燥机构均由支架10、磁条34和干燥包35组成，干燥箱3正面的底部固定连通有第一气管23，第一气管23的端部设置有过滤机构24，过滤机构24由一个过滤箱25、两个密封圈26、一个框架27、两个滤网28、两个螺纹杆29、一个连接板30、两个连接齿轮31和一个链条32组成，过滤箱25远离第一气管23的一端固定连通有第二气管33，第二气管33的端部与变压吸附制氮机本体5的进气端固定连通，水泵11通过外接电源开关与外接电源电性连接，两个风机15均通过外接控制开关与外接电源电性连接，电机22通过外接电源开关与外接电源电性连接，变压吸附制氮机本体5通过其上的控制面板与外接电源电性连接。
其中，冷却筒13固定套设在L形管9的外部，冷却筒13一侧的底端与第二连接管14的一端固定连通，第二连接管14的另一端与水箱4一侧的顶部固定连通，水箱4顶端正面的一侧固定连通有入水管，通过入水管，使人们可以将水注入至水箱4的内部。
其中，第一连接管12的一端与冷却筒13一侧的顶端固定连通，第一连接管12的另一端与水泵11的输出端固定连通，水泵11固定安装在水箱4顶端的中部，水泵11的输入端固定连通有圆管，圆管的端部贯穿并延伸至水箱4内腔的底部，通过水泵11、第一连接管12和第二连接管14的配合使用，使人们可以通过控制水泵11，使水箱4内的水可以注入至冷却筒13的内部，并最终循环至水箱4的内部，循环利用。
其中，三个转轴17的中部分别通过密封轴承与水箱4内腔的底部连接，三个转轴17的端部均贯穿并延伸至水箱4的内部且分别与第一搅拌桨20和两个第二搅拌桨21的底端固定连接，通过转轴17、主动齿轮18、从动齿轮19、第一搅拌桨20、第二搅拌桨21和电机22的配合使用，使人们可以通过控制电机22，使第一搅拌桨20和第二搅拌桨21可以在从动齿轮19、主动齿轮18和转轴17的传动下在水箱4的内部转动，进而使水箱4的内的水翻滚，并且由于第一搅拌桨20和第二搅拌桨21的旋转方向不同，加大了水翻滚的程度，水翻滚可以增大与空气的接触面积，加快水的冷却，进而使水可以保持低温进入冷却筒13的内部，提升了实用性。
其中，主动齿轮18和两个从动齿轮19顶端的中部分别与上转轴17的底端固定连接，两个从动齿轮19对称分布在主动齿轮18的两侧，主动齿轮18底端的中部与电机22的输出轴固定连接，电机22固定安装在底座1的底端，通过主动齿轮18和从动齿轮19的连接，使电机22的输出轴转动时，可以带动三个转轴17同时转动。
其中，三个干燥包35分别放置在三个支架10的内部，三个支架10的外部均与干燥箱3的内部穿插连接，三个支架10的底部均开设有若干个通孔，三个支架10正面的中部均设置有连接杆，通过连接杆，方便了人们拉动支架10。
其中，干燥箱3由铁制成，干燥箱3内腔的一侧开设有三个卡槽，三个卡槽的内部分别与三个磁条34的外部穿插连接，三个磁条34的一侧分别与三个支架10的一侧固定连接，通过磁条34的磁力，使磁条34进入干燥箱3的内部并插入卡槽的内部后，支架10可以固定在干燥箱3的内部。
其中，过滤箱25的一端与第一气管23的端部固定连通，过滤箱25固定安装在底座1的顶端，密封圈26分别固定安装在过滤箱25正面和背面的中部，框架27的外壁均与两个密封圈26的内壁贴合，框架27的外部与过滤箱25的中部穿插连接，两个滤网28分别固定安装在框架27的两侧，通过过滤机构24，使空气进入变压吸附制氮机本体5之前，空气中的杂质可以被滤网28所阻隔，提升了进入变压吸附制氮机本体5内部空气的质量，并且人们可以通过控制转动手转轮，使两个螺纹杆29在两个连接齿轮31和链条32的传动下同时转动，进而带动框架27移动，使干净的滤网28进入过滤箱25的内部，脏的滤网28脱离过滤箱25的内部，操作简便，快捷，使人们无需关闭供气便可以对脏的滤网28进行清洁。
其中，两个螺纹杆29的一端分别通过轴承与过滤箱25正面顶端和底端的中部连接，两个螺纹杆29的外部分别通过轴承与连接板30的顶部和底部连接，框架27正面的顶部和底部分别与两个螺纹杆29的外部螺纹连接，保证了两个螺纹杆29转动时可以带动框架27移动。
其中，两个螺纹杆29的端部分别与两个连接齿轮31的中部固定连接，链条32卷绕在两个连接齿轮31的外齿，其中一个螺纹杆29的端部穿过其中一个连接齿轮31且固定连接有手转轮，通过手转轮方便了人们转动螺纹杆29。
工作时，首先通过水箱4上的入水管将水注入至水箱4的内部，并控制水面位于水箱4高度的四分之三，低于第二连接管14，注入完毕后停止注水，控制两个风机15、水泵11、电机22和变压吸附制氮机本体5启动，水泵11将水箱4内的水通过第一连接管12注入至冷却筒13的内部，并通过第二连接管14回流至水箱4的内部，风机15吹出的风对水箱4内的水进行散热，电机22的输出轴通过主动齿轮18和两个从动齿轮19带动三个转轴17转动，三个转轴17带动第一搅拌桨20和两个第二搅拌桨21转动搅拌水箱4内的水，打开进气管6上的阀门8将空气注入至储气罐2内，注入完毕后关闭进气管6上的阀门8，并打开出气管7上的阀门8，空气通过出气管7和L形管9注入至干燥箱3的内部，空气经过L形管9的内部时，水箱4内的水进入冷却筒13的内部，对L形管9内的空气进行降温，使空气中的水汽液化成水珠，进而更加容易被干燥包35吸收，空气进入干燥箱3的内部后，空气中大部分的水汽和水珠被干燥包35所吸收，空气通过第一气管23进入过滤箱25的内部，空气中的杂质被滤网28阻隔，空气通过第二气管33进入变压吸附制氮机本体5的内部进行制氮工序，当需要对脏的滤网28进行清洁时，转动手转轮，使两个螺纹杆29在两个连接齿轮31和链条32的传动下同时转动，两个螺纹杆29带动框架27移动，使干净的滤网28进入过滤箱25的内部，脏的滤网28脱离过滤箱25的内部，清理脏的滤网28，当无需进行制氮时，关闭风机15、水泵11、电机22和变压吸附制氮机本体5的电源，当需要更换干燥包35时，用力向外拉动三个连接杆，使三个磁条34与三个卡槽的内壁分离，并使三个水泵11与干燥箱3的内部分离，将三个干燥包35从三个水泵11的内部取出，将新的三个干燥包35放在三个支架10上，将三个支架10推入至干燥箱3的内部，并使三个磁条34与三个卡槽的内壁贴合。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压吸附制氮装置，其特征在于，包括底座(1)、储气罐(2)、干燥箱(3)、水箱(4)和变压吸附制氮机本体(5)，所述储气罐(2)、干燥箱(3)、水箱(4)和变压吸附制氮机本体(5)从左向右依次固定安装在底座(1)的顶端，所述储气罐(2)两侧的顶端分别固定连通有进气管(6)和出气管(7)，所述进气管(6)和出气管(7)的中部均固定安装有阀门(8)，所述出气管(7)的端部固定连通有L形管(9)，所述L形管(9)的底端与干燥箱(3)顶端的中部固定连通，所述L形管(9)的外部设置有冷却机构，所述冷却机构由一个冷却筒(13)、一个第一连接管(12)、一个第二连接管(14)、一个水泵(11)和两个风机(15)组成，两个所述风机(15)分别固定安装在水箱(4)顶端的正面和背面，所述水箱(4)的底部开设有圆槽(16)，所述圆槽(16)的内部设置有散热机构，所述散热机构由三个转轴(17)、一个主动齿轮(18)、两个从动齿轮(19)、一个第一搅拌桨(20)、两个第二搅拌桨(21)和一个电机(22)组成，所述干燥箱(3)的内部设置有三个干燥机构，三个所述干燥机构均由支架(10)、磁条(34)和干燥包(35)组成，所述干燥箱(3)正面的底部固定连通有第一气管(23)，所述第一气管(23)的端部设置有过滤机构(24)，所述过滤机构(24)由一个过滤箱(25)、两个密封圈(26)、一个框架(27)、两个滤网(28)、两个螺纹杆(29)、一个连接板(30)、两个连接齿轮(31)和一个链条(32)组成，所述过滤箱(25)远离第一气管(23)的一端固定连通有第二气管(33)，所述第二气管(33)的端部与变压吸附制氮机本体(5)的进气端固定连通，所述水泵(11)通过外接电源开关与外接电源电性连接，两个所述风机(15)均通过外接控制开关与外接电源电性连接，所述电机(22)通过外接电源开关与外接电源电性连接，所述变压吸附制氮机本体(5)通过其上的控制面板与外接电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，所述冷却筒(13)固定套设在L形管(9)的外部，所述冷却筒(13)一侧的底端与第二连接管(14)的一端固定连通，所述第二连接管(14)的另一端与水箱(4)一侧的顶部固定连通，所述水箱(4)顶端正面的一侧固定连通有入水管。
3.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，所述第一连接管(12)的一端与冷却筒(13)一侧的顶端固定连通，所述第一连接管(12)的另一端与水泵(11)的输出端固定连通，所述水泵(11)固定安装在水箱(4)顶端的中部，所述水泵(11)的输入端固定连通有圆管，所述圆管的端部贯穿并延伸至水箱(4)内腔的底部。
4.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，三个所述转轴(17)的中部分别通过密封轴承与水箱(4)内腔的底部连接，三个所述转轴(17)的端部均贯穿并延伸至水箱(4)的内部且分别与第一搅拌桨(20)和两个第二搅拌桨(21)的底端固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，所述主动齿轮(18)和两个从动齿轮(19)顶端的中部分别与上转轴(17)的底端固定连接，两个所述从动齿轮(19)对称分布在主动齿轮(18)的两侧，所述主动齿轮(18)底端的中部与电机(22)的输出轴固定连接，所述电机(22)固定安装在底座(1)的底端。
6.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，三个所述干燥包(35)分别放置在三个支架(10)的内部，三个所述支架(10)的外部均与干燥箱(3)的内部穿插连接，三个所述支架(10)的底部均开设有若干个通孔，三个所述支架(10)正面的中部均设置有连接杆。
7.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，所述干燥箱(3)由铁制成，所述干燥箱(3)内腔的一侧开设有三个卡槽，三个所述卡槽的内部分别与三个磁条(34)的外部穿插连接，三个所述磁条(34)的一侧分别与三个支架(10)的一侧固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，所述过滤箱(25)的一端与第一气管(23)的端部固定连通，所述过滤箱(25)固定安装在底座(1)的顶端，所述密封圈(26)分别固定安装在过滤箱(25)正面和背面的中部，所述框架(27)的外壁均与两个密封圈(26)的内壁贴合，所述框架(27)的外部与过滤箱(25)的中部穿插连接，两个所述滤网(28)分别固定安装在框架(27)的两侧。
9.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，两个所述螺纹杆(29)的一端分别通过轴承与过滤箱(25)正面顶端和底端的中部连接，两个所述螺纹杆(29)的外部分别通过轴承与连接板(30)的顶部和底部连接，所述框架(27)正面的顶部和底部分别与两个螺纹杆(29)的外部螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于，两个所述螺纹杆(29)的端部分别与两个连接齿轮(31)的中部固定连接，所述链条(32)卷绕在两个连接齿轮(31)的外齿，其中一个所述螺纹杆(29)的端部穿过其中一个连接齿轮(31)且固定连接有手转轮。
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