CN113230822A - 分子筛自动压紧补偿装置及补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分子筛自动压紧补偿装置，包括：吸附塔体，将吸附塔体中分隔成上腔和下腔的透气隔板，置于下腔中的分子筛，设于吸附塔体外且一端与下腔下端连通的下通气管，一端与上腔连通且另一端伸出吸附塔体外的上通气装置，下端穿过吸附塔体上端、透气隔板且位于分子筛上端的补偿筒，置于补偿筒中且位于分子筛上侧的补偿分子筛，设于补偿筒中压住补偿分子筛上端的压板，设有压住压板上端的补偿活塞的自动压紧装置。所述的分子筛自动压紧补偿装置，通过自动压紧装置对分子筛及时自动压紧补偿，防止分子筛的局部过载，提高分子筛利用率和使用寿命。

Description

分子筛自动压紧补偿装置及补偿方法
技术领域
本发明涉及变压吸附技术领域，尤其是一种分子筛自动压紧补偿装置及补偿方法。
背景技术
变压吸附法(简称PSA)是一种新的气体分离技术，其原理是利用分子筛对不同气体分子"吸附"性能的差异而将气体混合物分开；制氮时使用较多的是碳分子筛，制氧时使用较多的是沸石分子筛，基于气体在分子筛表面的扩散速率不同，通过分子筛对氮或氧进行分离得到氮气或氧气；变压吸附法通常使用两个并联设置的具有分子筛的吸附塔交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流或氧气流；分子筛的结构可从中国专利申请号CN03157042.9的发明公开的一种变压吸附分子筛制氧装置获得了解；一般的吸附塔中，下通气管和上通气管直接与分子筛接触，分子筛是颗粒状的物质，在填装过程中不可能装填的绝对密实，且由于分子筛吸附和再生交替进行，分子筛的压力不断变化容易造成分子筛的松动，引起分子筛颗粒的过度摩擦粉化形成微量空隙，同时，气流直接吹向分子筛，容易造成分子筛颗粒破损，降低分子筛的使用寿命，且由于气流集中吹向一处，也容易造成分子筛的局部过载，使分子筛的利用率较低；因此，设计一种能克服因分子筛吸附和再生交替进行引起分子筛颗粒的过度摩擦粉化形成微量空隙，在气流的冲击下造成分子筛颗粒破损，因气流集中吹向一处造成分子筛局部过载，提高分子筛利用率和使用寿命的分子筛自动压紧补偿装置及补偿方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的分子筛存在由于吸附和再生交替进行，易引起分子筛颗粒的过度摩擦粉化形成微量空隙、气流直接吹向分子筛，容易造成分子筛颗粒破损降低分子筛的使用寿命，且由于气流集中吹向一处易造成分子筛的局部过载使分子筛的利用率较低的不足，提供一种能对因分子筛吸附和再生交替进行，分子筛颗粒过度摩擦粉化而形成的微量空隙、气流直接吹向分子筛容易造成分子筛颗粒破损及时自动压紧补偿，防止分子筛的局部过载，提高分子筛利用率和使用寿命的分子筛自动压紧补偿装置及补偿方法。
本发明的具体技术方案是：
一种分子筛自动压紧补偿装置，包括：吸附塔体，将吸附塔体中分隔成上腔和下腔的透气隔板，置于下腔中的分子筛，设于吸附塔体外且一端与下腔下端连通的下通气管，一端与上腔连通且另一端伸出吸附塔体外的上通气装置，下端穿过吸附塔体上端、透气隔板且位于分子筛上端的补偿筒，置于补偿筒中且位于分子筛上侧的补偿分子筛，设于补偿筒中压住补偿分子筛上端的压板，设有压住压板上端的补偿活塞的自动压紧装置；透气隔板的材料为微孔透气板。
作为优选，所述的自动压紧装置包括：与补偿筒上端连接的盖板，设有气缸活塞位置检测警示装置且与盖板上端连接的气缸；气缸的活塞杆穿过盖板与补偿活塞上端连接。
作为优选，所述的自动压紧装置还包括：装于盖板上且与气缸的无杆腔连通的止回阀。
作为优选，所述的气缸活塞位置检测警示装置包括：装于气缸活塞上的磁环或磁石，若干个设有气缸感应器的报警器；报警器沿气缸活塞运动方向排列且分别与气缸的筒体连接。
作为优选，所述的气缸感应器为磁性开关或霍尔开关；报警器为语音报警器或灯光报警器。
作为优选，所述的上通气装置包括：套装于补偿筒外且侧围与吸附塔体连接的通气筒，一端与通气筒侧围连接的上通气管，若干个沿通气筒侧围周向分布且与上腔连通的出气孔；上通气管另一端设有连接法兰。
作为优选，所述的上通气装置包括：若干个设于下腔中且一端穿过透气隔板与上腔连通的竖通气管，一端穿过吸附塔体侧围且与竖通气管另一端分别连通的横通气管；横通气管另一端设有连接法兰。
作为优选，所述的分子筛和补偿分子筛制氮气时均为碳分子筛，制氧气时分子筛和补偿分子筛均为沸石分子筛。
作为优选，所述的压板的材料为棕垫。
作为优选，所述的吸附塔体上端装有若干个吊装耳。
一种分子筛自动压紧补偿装置的补偿方法，所述的分子筛自动压紧补偿装置为上述的分子筛自动压紧补偿装置，（1）从下通气管进入下腔中的气流，经分子筛吸附后，制成的氮气或氧气经透气隔板进入上腔，并从上通气装置流出汇集，当分子筛吸附接近饱和时，分子筛进行解压再生；（2）因分子筛吸附和再生交替进行，分子筛颗粒过度摩擦粉化而形成微量空隙、气流直接吹向分子筛造成分子筛颗粒破损，因气流集中吹向一处造成分子筛局部过载时，自动压紧装置的气缸活塞杆经补偿活塞、压板自动下压补偿分子筛对分子筛及时进行压紧补偿；（3）与气缸的无杆腔连通的止回阀能阻断压缩空气倒流，使压板下压补偿分子筛的压力保持稳定；（4）通过气缸活塞位置检测警示装置的气缸感应器与气缸活塞上的磁环或磁石配合检测气缸活塞位置并通过报警器发出报警提示，当补偿活塞到达设定的最大行程位置时，对应的一个设定的报警器发出报警提示，需要对失效的分子筛和补偿分子筛进行更换。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的分子筛自动压紧补偿装置，通过自动压紧装置的气缸活塞杆经补偿活塞、压板自动下压补偿分子筛对分子筛及时进行压紧补偿，能对因分子筛吸附和再生交替进行，分子筛颗粒过度摩擦粉化而形成的微量空隙、气流直接吹向分子筛容易造成分子筛颗粒破损及时自动压紧补偿，防止分子筛的局部过载，提高分子筛利用率和使用寿命。与气缸的无杆腔连通的止回阀，能阻断压缩空气倒流，使压板下压补偿分子筛的压力保持稳定。通过气缸活塞位置检测警示装置的气缸感应器与气缸活塞上的磁环或磁石配合检测气缸活塞位置并通过报警器发出报警提示，当补偿活塞到达设定的最大行程位置时，对应的一个设定的报警器发出报警提示，利于需要对失效的分子筛和补偿分子筛进行更换。压板的材料为棕垫，利于增大补偿分子筛上层颗粒与压板的接触面积不易破损。上通气管另一端设有连接法兰、横通气管另一端设有连接法兰，利于连接。吊装耳利于吊装。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种结构示意图；
图2是本发明实施例2的一种结构示意图。
图中：吸附塔体1，上腔2，下腔3，透气隔板4，分子筛5，补偿筒6，补偿分子筛7，压板8，补偿活塞9，盖板10，气缸11，止回阀12，气缸感应器13，报警器14，气缸的筒体15，通气筒16，上通气管17，出气孔18，连接法兰19，竖通气管20，横通气管21，吊装耳22。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
实施例1，如附图1所示：一种分子筛自动压紧补偿装置，包括：吸附塔体1，将吸附塔体1中分隔成上腔2和下腔3的透气隔板4，置于下腔3中的分子筛5，设于吸附塔体1外且一端与下腔3下端连通的下通气管（未图示），一端与上腔2连通且另一端伸出吸附塔体1外的上通气装置，下端穿过吸附塔体1上端、透气隔板4且位于分子筛5上端的补偿筒6，置于补偿筒6中且位于分子筛5上侧的补偿分子筛7，设于补偿筒6中压住补偿分子筛7上端的压板8，设有压住压板8上端的补偿活塞9的自动压紧装置；透气隔板4的材料为微孔透气板。
所述的自动压紧装置包括：与补偿筒6上端螺接的盖板10，设有气缸活塞位置检测警示装置且与盖板10上端螺接的气缸11；气缸11的活塞杆穿过盖板10与补偿活塞9上端螺接。
所述的自动压紧装置还包括：装于盖板10上且与气缸11的无杆腔连通的止回阀12。
所述的气缸11活塞位置检测警示装置包括：装于气缸活塞上的磁环（未图示），两个设有气缸感应器13的报警器14；报警器14沿气缸活塞运动方向排列且分别与气缸的筒体15螺接。
所述的气缸感应器13为磁性开关或霍尔开关；报警器14为语音报警器或灯光报警器。
所述的上通气装置包括：套装于补偿筒6外且侧围与吸附塔体1焊接的通气筒16，一端与通气筒16侧围焊接的上通气管17，四个沿通气筒16侧围周向分布且与上腔2连通的出气孔18；上通气管17另一端设有连接法兰19。所述的分子筛5和补偿分子筛7制氮气时均为碳分子筛5，制氧气时分子筛5和补偿分子筛7均为沸石分子筛5。
所述的压板8的材料为棕垫。
一种分子筛自动压紧补偿装置的补偿方法，所述的分子筛自动压紧补偿装置为上述的分子筛自动压紧补偿装置，（1）从下通气管进入下腔3中的气流，经分子筛5吸附后，制成的氮气或氧气经透气隔板4进入上腔2，并从上通气装置流出汇集，当分子筛5吸附接近饱和时，分子筛5进行解压再生；（2）因分子筛5吸附和再生交替进行，分子筛5颗粒过度摩擦粉化而形成微量空隙、气流直接吹向分子筛5造成分子筛5颗粒破损，因气流集中吹向一处造成分子筛5局部过载时，自动压紧装置的气缸活塞杆经补偿活塞9、压板8自动下压补偿分子筛7对分子筛5及时进行压紧补偿；（3）与气缸11的无杆腔连通的止回阀12能阻断压缩空气倒流，使压板8下压补偿分子筛7的压力保持稳定；（4）通过气缸活塞位置检测警示装置的气缸感应器13与气缸活塞上的磁环或磁石配合检测气缸活塞位置并通过报警器14发出报警提示，当补偿活塞9到达设定的最大行程位置时，对应的一个设定的报警器14发出报警提示，需要对失效的分子筛5和补偿分子筛7进行更换。
实施例2，如附图2所示：一种分子筛自动压紧补偿装置，包括：吸附塔体1，将吸附塔体1中分隔成上腔2和下腔3的透气隔板4，置于下腔3中的分子筛5，设于吸附塔体1外且一端与下腔3下端连通的下通气管，一端与上腔2连通且另一端伸出吸附塔体1外的上通气装置，下端穿过吸附塔体1上端、透气隔板4且侧围与吸附塔体1焊接的补偿筒6，置于补偿筒6中且位于分子筛5上侧的补偿分子筛7，设于补偿筒6中压住补偿分子筛7上端的压板8，设有压住压板8上端的补偿活塞9的自动压紧装置；透气隔板4的材料为微孔透气板。
所述的自动压紧装置包括：与补偿筒6上端螺接的盖板10，设有气缸活塞位置检测警示装置且与盖板10上端螺接的气缸11；气缸11的活塞杆穿过盖板10与补偿活塞9上端螺接。
所述的气缸活塞位置检测警示装置包括：装于气缸活塞上的磁环，两个设有气缸感应器13的报警器14；报警器14沿气缸活塞运动方向排列且分别与气缸的筒体15螺接。
所述的气缸感应器13为磁性开关或霍尔开关；报警器14为语音报警器或灯光报警器。
所述的上通气装置包括：两个设于下腔3中且一端穿过透气隔板4与上腔2连通的竖通气管20，一端穿过吸附塔体1侧围且与竖通气管20另一端分别连通的横通气管21；横通气管21另一端设有连接法兰19。
所述的分子筛5和补偿分子筛7制氮气时均为碳分子筛5，制氧气时分子筛5和补偿分子筛7均为沸石分子筛5。
所述的压板8的材料为棕垫。
所述的吸附塔体上端装有若干个吊装耳22。
一种分子筛自动压紧补偿装置的补偿方法，所述的分子筛自动压紧补偿装置为上述的分子筛自动压紧补偿装置，（1）从下通气管进入下腔3中的气流，经分子筛5吸附后，制成的氮气或氧气经透气隔板4进入上腔2，并从上通气装置流出汇集，（2）降低从下通气管进入的气流压力可以使分子筛5解压再生；（3）因分子筛5吸附和再生交替进行，分子筛5颗粒过度摩擦粉化而形成微量空隙、气流直接吹向分子筛5造成分子筛5颗粒破损，因气流集中吹向一处造成分子筛5局部过载时，自动压紧装置的气缸活塞杆经补偿活塞9、压板8自动下压补偿分子筛7对分子筛5及时进行压紧补偿；（4）与气缸11的无杆腔连通的止回阀12能阻断压缩空气倒流，使压板8下压补偿分子筛7的压力保持稳定；（5）通过气缸活塞位置检测警示装置的气缸感应器13与气缸活塞上的磁环或磁石配合检测气缸活塞位置并通过报警器14发出报警提示，当补偿活塞9到达设定的最大行程位置时，对应的一个设定的报警器14发出报警提示，需要对失效的分子筛5和补偿分子筛7进行更换。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分子筛自动压紧补偿装置，包括：吸附塔体，其特征是，所述的分子筛自动压紧补偿装置还包括：将吸附塔体中分隔成上腔和下腔的透气隔板，置于下腔中的分子筛，设于吸附塔体外且一端与下腔下端连通的下通气管，一端与上腔连通且另一端伸出吸附塔体外的上通气装置，下端穿过吸附塔体上端、透气隔板的补偿筒，置于补偿筒中且位于分子筛上侧的补偿分子筛，设于补偿筒中压住补偿分子筛上端的压板，设有压住压板上端的补偿活塞的自动压紧装置。
2.根据权利要求1所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是：所述的自动压紧装置包括：与补偿筒上端连接的盖板，设有气缸活塞位置检测警示装置且与盖板连接的气缸；气缸的活塞杆穿过盖板与补偿活塞上端连接。
3.根据权利要求2所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是：所述的自动压紧装置还包括：与气缸的无杆腔连通的止回阀。
4.根据权利要求1或2或3所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是：所述的气缸活塞位置检测警示装置包括：装于气缸活塞上的磁环或磁石，若干个设有气缸感应器的报警器；报警器沿气缸活塞运动方向排列且分别与气缸的筒体连接。
5.根据权利要求4所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是：所述的气缸感应器为磁性开关或霍尔开关；报警器为语音报警器或灯光报警器。
6.根据权利要求1或2或3所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是：所述的上通气装置包括：套装于补偿筒外且侧围与吸附塔体连接的通气筒，一端与通气筒侧围连接的上通气管，若干个沿通气筒侧围周向分布且与上腔连通的出气孔；上通气管另一端设有连接法兰。
7.根据权利要求1或2或3所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是，所述的上通气装置包括：若干个设于下腔中且一端穿过透气隔板与上腔连通的竖通气管，一端穿过吸附塔体侧围且与竖通气管另一端连通的横通气管；横通气管另一端设有连接法兰。
8.根据权利要求1或2或3所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是，所述的分子筛和补偿分子筛制氮气时均为碳分子筛，制氧气时分子筛和补偿分子筛均为沸石分子筛。
9.根据权利要求1或2或3所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是，所述的压板的材料为棕垫。
10.一种分子筛自动压紧补偿装置的补偿方法，所述的分子筛自动压紧补偿装置为权利要求1至权利要求9任一所述的分子筛自动压紧补偿装置，其特征是，（1）从下通气管进入下腔中的气流，经分子筛吸附后，制成的氮气或氧气经透气隔板进入上腔，并从上通气装置流出汇集，当分子筛吸附接近饱和时，分子筛进行解压再生；（2）因分子筛吸附和再生交替进行，分子筛颗粒过度摩擦粉化而形成微量空隙、气流直接吹向分子筛造成分子筛颗粒破损，因气流集中吹向一处造成分子筛局部过载时，自动压紧装置的气缸活塞杆经补偿活塞、压板自动下压补偿分子筛对分子筛及时进行压紧补偿；（3）与气缸的无杆腔连通的止回阀能阻断压缩空气倒流，使压板下压补偿分子筛的压力保持稳定；（4）通过气缸活塞位置检测警示装置的气缸感应器与气缸活塞上的磁环或磁石配合检测气缸活塞位置并通过报警器发出报警提示，当补偿活塞到达设定的最大行程位置时，对应的一个设定的报警器发出报警提示，需要对失效的分子筛和补偿分子筛进行更换。
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