CN112933876A - 一种吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附装置，涉及气体分离技术领域。该吸附装置包括机架、吸附塔、气体分配阀和管路系统，吸附塔、气体分配阀和管路系统均设置于机架上，吸附塔设有多个，多个吸附塔沿气体分配阀的周向间隔设置，管路系统包括下层管路，下层管路设有多个并与多个吸附塔一一对应连接，多个下层管路均与气体分配阀连接以形成蛛形状管网。本发明通过将吸附塔、气体分配阀和管路系统均集成设置于机架上，结构紧凑、减少占用空间，同时通过移动机架即可实现整体吸附装置的移动，气体分配阀将原料气经多个下层管路分配至多个吸附塔内进行吸附，提高吸附处理效率，同时多个下层管路与多个吸附塔一一对应连接形成的蛛形状管网，优化管路配置、紧凑性好。

Description

一种吸附装置

技术领域

本发明涉及气体分离技术领域，尤其涉及一种吸附装置。

背景技术

吸附装置主要用于将气体吸附分离，通过快周期变压的方法从原料气中获得高纯度的目标气。

现有的吸附装置包括相连接的气体分配阀、管路和吸附塔，通过气体分配阀将原料气通过管路分配传输至吸附塔内吸附，吸附塔内设一种或多种固体吸附剂对原料气进行吸附分离，使获得纯度较高的目标气，但是现有的吸附装置体积庞大、整体难以移动且吸附效率低。

基于此，亟需一种吸附装置，用以解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附装置，提高了吸附处理效率，优化管路配置，减少管路分配空间，结构紧凑、便于移动。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种吸附装置，包括机架、吸附塔、气体分配阀和管路系统，所述吸附塔、所述气体分配阀和所述管路系统均设置于所述机架上，所述吸附塔设有多个，多个所述吸附塔沿所述气体分配阀的周向间隔设置，所述管路系统包括下层管路，所述下层管路设有多个并与多个所述吸附塔一一对应连接，多个所述下层管路均与所述气体分配阀连接以形成蛛形状管网。

可选地，所述下层管路包括依次连接的第一直管、第一弯管接头和第二直管，所述第一直管与所述气体分配阀连接，所述第二直管与所述吸附塔连接。

可选地，所述下层管路还包括第一同心异径管，所述第一同心异径管设有两个，其中一个所述第一同心异径管的直径较小的一端与所述第一弯管接头连接，直径较大的一端与所述第二直管连接；

另一个所述第一同心异径管的直径较大的一端与所述第二直管连接，直径较小的一端与所述吸附塔连接。

可选地，所述下层管路还包括第一连接法兰，另一个所述第一同心异径管通过所述第一连接法兰和所述吸附塔连接。

可选地，所述下层管路还包括第一静电跨接线，所述第一静电跨接线的一端抵接设置于所述第一连接法兰与所述第一同心异径管之间，所述第一静电跨接线的另一端抵接设置于所述第一连接法兰与所述吸附塔之间。

可选地，所述吸附装置还包括阀体安装架，所述阀体安装架与所述机架固定连接，所述气体分配阀固定设置于所述阀体安装架上。

可选地，所述吸附装置还包括汇流气室，所述汇流气室设置于所述阀体安装架上，所述管路系统还包括上层管路，所述上层管路设有多个，多个所述上层管路与多个所述吸附塔一一对应连接，多个所述上层管路均与所述汇流气室连接以形成蛛形状管网。

可选地，所述上层管路包括依次连接的第三直管、第二弯管接头、第四直管和第三弯管接头，所述第三直管与所述汇流气室连接，所述第三弯管接头与所述吸附塔连接。

可选地，所述上层管路还包括第二同心异径管，所述第二同心异径管设有两个，其中一个所述第二同心异径管的直径较小的一端与所述第二弯管接头连接，直径较大的一端与所述第四直管连接；

另一个所述第二同心异径管的直径较大的一端与所述第三弯管接头连接，直径较小的一端与所述吸附塔连接。

可选地，所述上层管路还包括第二连接法兰和第二静电跨接线，另一个所述第二同心异径管通过所述第二连接法兰和所述吸附塔连接；

所述第二静电跨接线的一端抵接设置于所述第二连接法兰与所述第二同心异径管之间，所述第二静电跨接线的另一端抵接设置于所述第二连接法兰与所述吸附塔之间。

本发明的有益效果：

1、通过将吸附塔、气体分配阀和管路系统均集成设置于机架上，结构紧凑、减少占用空间，同时通过移动机架即可实现整体吸附装置的移动，十分方便。

2、进一步地，通过气体分配阀将原料气经多个下层管路分配至多个吸附塔内进行吸附，提高了吸附处理效率，同时多个下层管路与多个吸附塔一一对应连接形成的蛛形状管网，优化管路配置，减少管路分配空间、紧凑性好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的吸附装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的吸附装置的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的吸附装置中多个下层管路的配合结构示意图；

图4是本发明实施例提供的吸附装置中单个下层管路的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的吸附装置中多个上层管路的配合结构示意图；

图6是本发明实施例提供的吸附装置中单个上层管路的结构示意图。

图中：

1、机架；

2、吸附塔；

3、气体分配阀；

4、管路系统；41、下层管路；411、第一直管；412、第一弯管接头；413、第一同心异径管；414、第二直管；415、第一连接法兰；416、第一静电跨接线；417、第一球阀；42、上层管路；421、第三直管；422、第二弯管接头；423、第二同心异径管；424、第四直管；425、第三弯管接头；426、第二连接法兰；427、第二静电跨接线；428、第二球阀；

5、阀体安装架；

6、汇流气室；61、出气管路。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

本发明实施例提供了一种吸附装置，如图1-图6所示，该吸附装置包括机架1、吸附塔2、气体分配阀3和管路系统4，吸附塔2、气体分配阀3和管路系统4均设置于机架1上。可选地，吸附塔2设有多个，多个吸附塔2沿气体分配阀3的周向间隔设置，管路系统4包括下层管路41，下层管路41设有多个并与多个吸附塔2一一对应连接，多个下层管路41均与气体分配阀3连接以形成蛛形状管网。

通过将吸附塔2、气体分配阀3和管路系统4均集成设置于机架1上，结构紧凑、减少占用空间，同时通过移动机架1即可实现整体吸附装置的移动，气体分配阀3将原料气经多个下层管路41分配至多个吸附塔2内进行吸附，提高吸附处理效率，同时多个下层管路41与多个吸附塔2一一对应连接形成的蛛形状管网，优化管路配置、紧凑性好。

于本实施例中，原料气为空气，产品气为氢气，通过吸附塔2对原料气的变压吸附提炼出高纯度的氢气。当然，在其他实施例中，原料气和产品气可根据实际需要选取，不以本实施例为限。

如图1和图2所示，可选地，机架1对整个吸附装置起到支撑固定作用。本实施例中，机架1为铝材框架结构，兼顾成本及减轻自重。在其他实施例中，机架1的形状及材质可根据需要设置，不以本实施例为限。

吸附塔2用于吸附原料气，吸附塔2内设有一种或多种固体吸附剂，经吸附塔2吸附后原料气转化为产品气。由于吸附塔2的结构为现有技术，此处不再赘述。于本实施例中，吸附塔2设有九个，沿气体分配阀3的周向间隔设置。于其他实施例中，吸附塔2的数量可根据需要设置，不以本实施例为限。

于本实施例中，气体分配阀3为旋转阀，用于分配原料气至各吸附塔2内，实现多个吸附塔2的同时工作，提高吸附效率。

吸附装置还包括阀体安装架5，阀体安装架5与机架1固定连接，气体分配阀3固定设置于阀体安装架5上，提高安装稳定性。可选地，阀体安装架5为框架结构，气体分配阀3固定安装于框架结构内。

下面，结合图3和图4，就下层管路41的具体结构作具体介绍。

可选地，多个下层管路41均穿设阀体安装架5的底部与气体分配阀3连接。下层管路41包括依次连接的第一直管411、第一弯管接头412和第二直管414，第一直管411与气体分配阀3连接，第二直管414与吸附塔2连接。进而将气体分配阀3的原料气经第一直管411、第一弯管接头412和第二直管414流入吸附塔2内进行吸附。于本实施例中，第一弯管接头412为90°弯管接头，以改变管路设置方向，减少管路空间占用。

于本实施例中，下层管路41还包括第一同心异径管413，第一同心异径管413设有两个，其中一个第一同心异径管413的直径较小的一端与第一弯管接头412连接，直径较大的一端与第二直管414连接；另一个第一同心异径管413的直径较大的一端与第二直管414连接，直径较小的一端与吸附塔2连接。以此提高原料气在第二直管414的传输量，同时又减小第二直管414流进吸附塔2的流量以此提升原料气压力、提升流速，增强原料气在吸附塔2内的吸附效果。

下层管路41还包括第一连接法兰415，另一个第一同心异径管413通过第一连接法兰415和吸附塔2连接，从而实现下层管路41与吸附塔2的可拆卸连接、便于拆装更换。

本实施例中，由于产品气为易燃的氢气，故为提高装置的使用安全性，下层管路41还包括第一静电跨接线416，第一静电跨接线416的一端抵接设置于第一连接法兰415与第一同心异径管413之间，第一静电跨接线416的另一端抵接设置于第一连接法兰415与吸附塔2之间，以此消除下层管路41与吸附塔2连接处产生的静电，避免发生危险。

进一步可选地，下层管路41上还设有第一球阀417以控制下层管路41的启闭，在吸附装置正常工作时，第一球阀417处于常开状态，在吸附装置长时间停用时，第一球阀417处于常闭状态，确保整个吸附装置的安全性。同时也可通过选择性地关闭或打开各下层管路41上的第一球阀417控制各吸附塔2的工作状态，十分便捷。

进一步地，上述吸附装置还包括汇流气室6，汇流气室6设置于阀体安装架5上，管路系统4还包括上层管路42，上层管路42设有多个，多个上层管路42与多个吸附塔2一一对应连接，多个上层管路42均与汇流气室6连接以形成蛛形状管网。于本实施例中，多个上层管路42均穿设阀体安装架5的顶部与汇流气室6连接。通过多个上层管路42将吸附塔2吸附后的产品气输送至汇流气室6内储存，同时多个上层管路42均与汇流气室6连接形成的蛛形状管网进一步对管路配置进行优化，减少管路分配空间、紧凑性好。汇流气室6上设有出气管路61，以将汇流气室6内储存的产品气输出。

上层管路42与下层管路41的结构类似，如图5和图6所示，上层管路42包括依次连接的第三直管421、第二弯管接头422、第四直管424和第三弯管接头425，第三直管421与汇流气室6连接，第三弯管接头425与吸附塔2连接。以此将吸附塔2流出的产品气经第三弯管接头425、第三直管421、第二弯管接头422、第四直管424流入汇流气室6内储存。于本实施例中，第二弯管接头422和第二弯管接头422均为90°弯管接头，以改变管路设置方向，减少管路空间占用。

相应地，上层管路42还包括第二同心异径管423，第二同心异径管423设有两个，其中一个第二同心异径管423的直径较小的一端与第二弯管接头422连接，直径较大的一端与第四直管424连接；另一个第二同心异径管423的直径较大的一端与第三弯管接头425连接，直径较小的一端与吸附塔2连接。以此既能增大第四直管424的直径、提高产品气在第四直管424的传输量，同时又减小第三直管421的直径使其与汇流气室6更好地连接。

作为一种吸附装置优选的技术方案，上述上层管路42还包括第二连接法兰426，另一个第二同心异径管423通过第二连接法兰426和吸附塔2连接，从而实现上层管路42与吸附塔2的可拆卸连接、便于拆装更换。

为进一步提高吸附装置的使用安全性，上层管路42还包括第二静电跨接线427，第二静电跨接线427的一端抵接设置于第二连接法兰426与第二同心异径管423之间，第二静电跨接线427的另一端抵接设置于第二连接法兰426与吸附塔2之间，以此消除上层管路42与吸附塔2连接处产生的静电，避免发生危险。

进一步可选地，上层管路42上还设有第二球阀428以控制上层管路42的启闭，在吸附装置正常工作时，第二球阀428处于常开状态，在吸附装置长时间停用时，第二球阀428处于常闭状态，确保整个吸附装置的安全性。同时也可通过选择性地关闭或打开各上层管路42上的第二球阀428控制各吸附塔2中产品气的输出路径，十分便捷。

需要说明的是，上述的蛛形状管网即指呈蜘蛛网状分布的多个下层管路41或多个上层管路42。

综上，本发明实施例提供的一种吸附装置，通过将吸附塔2、气体分配阀3和管路系统4均集成设置于机架1上，结构紧凑、减少占用空间，同时通过移动机架1即可实现整体吸附装置的移动，气体分配阀3将原料气经多个下层管路41分配至多个吸附塔2内进行吸附，提高吸附处理效率，同时多个下层管路41与多个吸附塔2一一对应连接形成的蛛形状管网，优化管路配置、紧凑性好。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸附装置，其特征在于，包括机架(1)、吸附塔(2)、气体分配阀(3)和管路系统(4)，所述吸附塔(2)、所述气体分配阀(3)和所述管路系统(4)均设置于所述机架(1)上，所述吸附塔(2)设有多个，多个所述吸附塔(2)沿所述气体分配阀(3)的周向间隔设置，所述管路系统(4)包括下层管路(41)，所述下层管路(41)设有多个并与多个所述吸附塔(2)一一对应连接，多个所述下层管路(41)均与所述气体分配阀(3)连接以形成蛛形状管网。

2.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，所述下层管路(41)包括依次连接的第一直管(411)、第一弯管接头(412)和第二直管(414)，所述第一直管(411)与所述气体分配阀(3)连接，所述第二直管(414)与所述吸附塔(2)连接。

3.根据权利要求2所述的吸附装置，其特征在于，所述下层管路(41)还包括第一同心异径管(413)，所述第一同心异径管(413)设有两个，其中一个所述第一同心异径管(413)的直径较小的一端与所述第一弯管接头(412)连接，直径较大的一端与所述第二直管(414)连接；

另一个所述第一同心异径管(413)的直径较大的一端与所述第二直管(414)连接，直径较小的一端与所述吸附塔(2)连接。

4.根据权利要求3所述的吸附装置，其特征在于，所述下层管路(41)还包括第一连接法兰(415)，另一个所述第一同心异径管(413)通过所述第一连接法兰(415)和所述吸附塔(2)连接。

5.根据权利要求4所述的吸附装置，其特征在于，所述下层管路(41)还包括第一静电跨接线(416)，所述第一静电跨接线(416)的一端抵接设置于所述第一连接法兰(415)与所述第一同心异径管(413)之间，所述第一静电跨接线(416)的另一端抵接设置于所述第一连接法兰(415)与所述吸附塔(2)之间。

6.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附装置还包括阀体安装架(5)，所述阀体安装架(5)与所述机架(1)固定连接，所述气体分配阀(3)固定设置于所述阀体安装架(5)上。

7.根据权利要求6所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附装置还包括汇流气室(6)，所述汇流气室(6)设置于所述阀体安装架(5)上，所述管路系统(4)还包括上层管路(42)，所述上层管路(42)设有多个，多个所述上层管路(42)与多个所述吸附塔(2)一一对应连接，多个所述上层管路(42)均与所述汇流气室(6)连接以形成蛛形状管网。

8.根据权利要求7所述的吸附装置，其特征在于，所述上层管路(42)包括依次连接的第三直管(421)、第二弯管接头(422)、第四直管(424)和第三弯管接头(425)，所述第三直管(421)与所述汇流气室(6)连接，所述第三弯管接头(425)与所述吸附塔(2)连接。

9.根据权利要求8所述的吸附装置，其特征在于，所述上层管路(42)还包括第二同心异径管(423)，所述第二同心异径管(423)设有两个，其中一个所述第二同心异径管(423)的直径较小的一端与所述第二弯管接头(422)连接，直径较大的一端与所述第四直管(424)连接；

另一个所述第二同心异径管(423)的直径较大的一端与所述第三弯管接头(425)连接，直径较小的一端与所述吸附塔(2)连接。

10.根据权利要求9所述的吸附装置，其特征在于，所述上层管路(42)还包括第二连接法兰(426)和第二静电跨接线(427)，另一个所述第二同心异径管(423)通过所述第二连接法兰(426)和所述吸附塔(2)连接；

所述第二静电跨接线(427)的一端抵接设置于所述第二连接法兰(426)与所述第二同心异径管(423)之间，所述第二静电跨接线(427)的另一端抵接设置于所述第二连接法兰(426)与所述吸附塔(2)之间。

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