CN114682044A - 一种变压吸附箱式全自动制氮机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压吸附箱式全自动制氮机，涉及制氮机技术领域，包括主体，所述主体顶部设置有顶盖，所述顶盖底部位于主体内部设置有预滤筒。本发明油水被阻挡在预滤筒外侧，随着重力作用下落向主体内部底端，另一部分小分子油水则被阻挡在精滤筒外侧，其中小分子油水有一定程度会附着在预滤筒的内壁，预滤筒会发生一定的堵塞，此时刮板可以对预滤筒内壁进行环形刮动，使小分子油水通过排油孔滑落至主体内部底端，随着油水堆积在主体内部底端，通过连接杆则带动弧形刮片对主体底部的内壁进行刮动，进而使油水更好的通过排污管排出，有效的避免了油水粘连在主体内壁导致过滤效果下降的问题，进而有效的提高了后续制氮机的制氮纯度。
Description
技术领域
本发明涉及制氮机技术领域，具体为一种变压吸附箱式全自动制氮机。
背景技术
变压吸附式制氮机是采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，在吸附未达到平衡时，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气，然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质，实现再生，一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作，以实现连续生产高品质氮气之目的，压力下，经过净化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。
变压吸附式制氮机一般分为三部分，压缩空气部分(空气压缩机，空气储气罐)，压缩空气净化部分(前置粗过滤器，除尘过滤器，除油过滤器，压缩空气干燥机，活性炭过滤器，空气缓冲罐)，制氮主机(吸附塔，PLC控制器,切换阀，氮气工艺罐，氮气粉尘过滤器，流量计，氮气储气罐)，其中除油过滤器主要由旋风分离段、惯性除沫器预滤盒、精滤芯、排污阀、压力及温度表组成,夹带油水的压缩空气，由进气管以切线方向进入除油器。
现有技术中除油过滤器在对压缩空气进行过滤后，过滤后的油水会附着在过滤筒的内壁，长时间会导致过滤效果下降，且过滤后的油水随着重力作用掉落至最底部后，油水随着内壁滑落，导致除油器底部的内壁会附着一定的油水，导致油水无法彻底的排出，进而导致压缩空气过滤精度下降，影响后续制氮机的制氮纯度，还需工作人员频繁的对除油过滤器进行拆卸清洗，整体较为麻烦。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种变压吸附箱式全自动制氮机，以解决现有技术中制氮机的除油过滤器长时间使用后不能更好的对空气中的油水更加彻底的分离过滤导致制氮纯度下降的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压吸附箱式全自动制氮机，包括主体，所述主体顶部设置有顶盖，所述顶盖底部位于主体内部设置有预滤筒，所述主体和预滤筒之间设置有螺旋导向板；
所述主体和预滤筒之间的一侧转动连接有传动杆，所述传动杆外侧设置有位于主体内侧的叶轮，所述预滤筒内部设置有精滤筒，所述传动杆外侧位于预滤筒内部设置有驱动轮，所述精滤筒外侧固定设置有与预滤筒滑动连接的活动环，所述活动环底部设置有与驱动轮相啮合的外齿圈，所述精滤筒两侧皆固定设置有与预滤筒内壁相贴合的刮板，所述精滤筒内部四角处皆固定设置有过滤叶片；
所述预滤筒底部设置有与其相配合的预滤底筒，所述精滤筒底部设置有与其相配合的精滤底筒，所述精滤底筒底部中心位置处设置有贯穿预滤底筒的连接杆，所述预滤底筒内部开设有排油孔，所述连接杆底部固定设置有与主体底部内壁先贴合的弧形刮片。
通过采用上述技术方案，压缩空气通过进气管进入至主体内部时，压缩空气则带动叶轮旋转，叶轮旋转则通过传动杆带动驱动轮进行转动，进而驱动轮啮合外齿圈带动其转动，外齿圈则带动精滤筒以及精滤底筒进行转动，且精滤筒外壁两侧皆固定设置有两组与预滤筒内壁相贴合的刮板，与此同时，当压缩空气在螺旋导向板的作用下穿过预滤筒进入至精滤筒的内部时，由于预滤筒和精滤筒表面开设有多组过滤孔，进而一部分大分子油水被阻挡在预滤筒外侧，随着重力作用下落向主体内部底端，另一部分小分子油水则被阻挡在精滤筒外侧，其中小分子油水有一定程度会附着在预滤筒的内壁，预滤筒会发生一定的堵塞，此时刮板可以对预滤筒内壁进行环形刮动，使小分子油水通过排油孔滑落至主体内部底端，随着油水堆积在主体内部底端，通过连接杆则带动弧形刮片对主体底部的内壁进行刮动，进而使油水更好的通过排污管排出，有效的避免了油水粘连在主体内壁导致过滤效果下降的问题，进而有效的提高了后续制氮机的制氮纯度，且省时省力，减少了工作人员频繁清洗的次数，降低了工作强度。
本发明进一步设置为，所述预滤筒顶部设置有顶帽，所述顶帽和精滤筒之间为活动连接，且顶帽表面均匀开设有多组过滤孔。
通过采用上述技术方案，顶帽不仅可以进一步的对空气进行过滤，而且顶帽可以对转动的精滤筒进一步的进行限位，使精滤筒在转动过程中更好的保持稳定。
本发明进一步设置为，所述顶盖顶部设置有与其相配合的顶壳，所述顶盖顶部设置有延伸至顶壳内部的过滤筒，且过滤筒表面均匀开设有多组过滤孔。
通过采用上述技术方案，其中顶壳内部的过滤筒进一步的对空气进行过滤除杂。
本发明进一步设置为，所述主体一侧设置有与叶轮相对应的进气管，所述进气管内部固定设置有与传动杆相配合的支撑架。
通过采用上述技术方案，进气管便于通入压缩空气，且支撑架起到对传动杆的支撑作用，使传动杆在转动过程中更好的保持稳定。
本发明进一步设置为，所述顶壳顶部中心位置处设置有出气管，且出气管顶部边缘位置处设置有螺纹连接孔。
通过采用上述技术方案，出气管便于过滤后的空气排出，且出气管的螺纹连接孔便于与外界管道相连接。
本发明进一步设置为，所述主体底部中心位置处设置有排污管，且排污管底部设置有排污阀。
通过采用上述技术方案，其中排污管便于将过滤后的油水排出，通过控制排污阀对排污管进行开启和闭合。
本发明进一步设置为，所述预滤筒和精滤筒表面皆开设有多组过滤孔，且精滤筒的过滤孔直径小于预滤筒的过滤孔直径。
通过采用上述技术方案，预滤筒和精滤筒的过滤孔大小不同，更好的逐步对空气中油水以及杂质进行过滤，过滤效果较好。
本发明进一步设置为，所述主体底部四角处皆固定设置有支撑腿，且支撑腿底部设置有橡胶垫。
通过采用上述技术方案，其中支撑腿起到对主体的支撑固定作用，使主体在运行过程中更好的保持稳定。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：本发明压缩空气通过进气管进入至主体内部时，压缩空气则带动叶轮旋转，叶轮旋转则通过传动杆带动驱动轮进行转动，进而驱动轮啮合外齿圈带动其转动，外齿圈则带动精滤筒以及精滤底筒进行转动，且精滤筒外壁两侧皆固定设置有两组与预滤筒内壁相贴合的刮板，与此同时，当压缩空气在螺旋导向板的作用下穿过预滤筒进入至精滤筒的内部时，由于预滤筒和精滤筒表面开设有多组过滤孔，进而一部分大分子油水被阻挡在预滤筒外侧，随着重力作用下落向主体内部底端，另一部分小分子油水则被阻挡在精滤筒外侧，其中小分子油水有一定程度会附着在预滤筒的内壁，预滤筒会发生一定的堵塞，此时刮板可以对预滤筒内壁进行环形刮动，使小分子油水通过排油孔滑落至主体内部底端，随着油水堆积在主体内部底端，通过连接杆则带动弧形刮片对主体底部的内壁进行刮动，进而使油水更好的通过排污管排出，有效的避免了油水粘连在主体内壁导致过滤效果下降的问题，进而有效的提高了后续制氮机的制氮纯度，且省时省力，减少了工作人员频繁清洗的次数，降低了工作强度。
附图说明
图1为本发明整体的分解图；
图2为本发明图1的A处放大图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明图3的B处放大图；
图5为本发明放大后的内部结构示意图；
图6为本发明图5的C处放大图；
图7为本发明整体的结构示意图。
图中：1、主体；2、顶盖；3、预滤筒；4、螺旋导向板；5、传动杆；6、叶轮；7、驱动轮；8、活动环；9、外齿圈；10、精滤筒；11、过滤叶片；12、刮板；13、精滤底筒；14、预滤底筒；15、排油孔；16、连接杆；17、弧形刮片；18、顶帽；19、顶壳；20、过滤筒；21、进气管；22、支撑架；23、出气管；24、排污管。
具体实施方式
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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种变压吸附箱式全自动制氮机，如图1、图2、图3、图4、图5和图6 所示，包括主体1，主体1顶部设置有顶盖2，顶盖2底部位于主体1内部设置有预滤筒3，主体1和预滤筒3之间设置有螺旋导向板4，其中螺旋导向板 4起到对空气的导向作用，使空气更加均匀的过滤；
主体1和预滤筒3之间的一侧转动连接有传动杆5，传动杆5外侧设置有位于主体1内侧的叶轮6，主体1一侧设置有与叶轮6相对应的进气管21，进气管21内部固定设置有与传动杆5相配合的支撑架22，其中支撑架22起到对传动杆5的支撑作用，使传动杆5更加稳定的在支撑架22内部进行转动，预滤筒3内部设置有精滤筒10，传动杆5外侧位于预滤筒3内部设置有驱动轮7，精滤筒10外侧固定设置有与预滤筒3滑动连接的活动环8，活动环8 底部设置有与驱动轮7相啮合的外齿圈9，精滤筒10两侧皆固定设置有与预滤筒3内壁相贴合的刮板12，精滤筒10内部四角处皆固定设置有过滤叶片 11，过滤叶片11表面开设有多组过滤孔，进而随着过滤叶片11的转动可以对空气进行进一步的过滤除杂，且四组过滤叶片11在旋转过程中会产生一定的作用力，更好的使过滤后的空气穿过顶帽18，其中顶帽18表面开设有过滤孔，可以对空气进一步的过滤，其中预滤筒3和精滤筒10表面皆开设有多组过滤孔，且精滤筒10的过滤孔直径小于预滤筒3的过滤孔直径；
预滤筒3底部设置有与其相配合的预滤底筒14，精滤筒10底部设置有与其相配合的精滤底筒13，精滤底筒13底部中心位置处设置有贯穿预滤底筒 14的连接杆16，预滤底筒14内部开设有排油孔15，连接杆16底部固定设置有与主体1底部内壁先贴合的弧形刮片17，小分子油水则被阻挡在精滤筒10 外侧，其中小分子油水有一定程度会附着在预滤筒3的内壁，预滤筒3会发生一定的堵塞，此时刮板12可以对预滤筒3内壁进行环形刮动，使小分子油水通过排油孔15滑落至主体1内部底端，随着油水堆积在主体1内部底端，通过连接杆16则带动弧形刮片17对主体1底部的内壁进行刮动，进而使油水更好的通过排污管24排出，有效的避免了油水粘连在主体1内壁导致过滤效果下降的问题，进而有效的提高了后续制氮机的制氮纯度，且省时省力，减少了工作人员频繁清洗的次数，降低了工作强度。
请参阅图1和图3，预滤筒3顶部设置有顶帽18，顶帽18和精滤筒10 之间为活动连接，其中顶帽18不仅可以进一步的对空气进行过滤，而且顶帽 18可以对转动的精滤筒10进一步的进行限位，使精滤筒10在转动过程中更好的保持稳定，且顶帽18表面均匀开设有多组过滤孔，顶盖2顶部设置有与其相配合的顶壳19，顶盖2顶部设置有延伸至顶壳19内部的过滤筒20，且过滤筒20表面均匀开设有多组过滤孔，本发明通过设置以上结构，过滤筒20进一步的对空气进行过滤。
请参阅图1、图3和图7，顶壳19顶部中心位置处设置有出气管23，且出气管23顶部边缘位置处设置有螺纹连接孔，主体1底部中心位置处设置有排污管24，且排污管24底部设置有排污阀，本发明通过设置以上结构，出气管23使过滤后的空气排出，排污管24对过滤出来的油水进行排出，便于集中处理。
本发明的工作原理为：使用时，制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气，经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附，由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气，然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生；
首先压缩空气通过进气管21进入至主体1内部时，压缩空气则带动叶轮 6旋转，叶轮6旋转则通过传动杆5带动驱动轮7进行转动，进而驱动轮7啮合外齿圈9带动其转动，外齿圈9则带动精滤筒10以及精滤底筒13进行转动，且精滤筒10外壁两侧皆固定设置有两组与预滤筒3内壁相贴合的刮板12；
与此同时，当压缩空气在螺旋导向板4的作用下穿过预滤筒3进入至精滤筒10的内部时，由于预滤筒3和精滤筒10表面开设有多组过滤孔，进而一部分大分子油水被阻挡在预滤筒3外侧，随着重力作用下落向主体1内部底端；
另一部分小分子油水则被阻挡在精滤筒10外侧，其中小分子油水有一定程度会附着在预滤筒3的内壁，预滤筒3会发生一定的堵塞，此时刮板12可以对预滤筒3内壁进行环形刮动，使小分子油水通过排油孔15滑落至主体1 内部底端，随着油水堆积在主体1内部底端，通过连接杆16则带动弧形刮片 17对主体1底部的内壁进行刮动，进而使油水更好的通过排污管24排出，有效的避免了油水粘连在主体1内壁导致过滤效果下降的问题，进而有效的提高了后续制氮机的制氮纯度，且省时省力，减少了工作人员频繁清洗的次数，降低了工作强度；
进一步的说，当精滤筒10在转动过程中，由于精滤筒10内壁四角处皆设置有过滤叶片11，其中过滤叶片11表面开设有多组过滤孔，进而随着过滤叶片11的转动可以对空气进行进一步的过滤除杂，且四组过滤叶片11在旋转过程中会产生一定的作用力，更好的使过滤后的空气穿过顶帽18，其中顶帽18表面开设有过滤孔，可以对空气进一步的过滤；
上述穿过顶帽18的空气逐渐流通至过滤筒20内部，由于过滤筒20表面同样开设有多组过滤孔，进而过滤筒20可以对空气进行再一步的过滤除杂，穿过过滤筒20的空气流通至顶壳19内部，进而再通过出气管23排出，其中出气管23顶部连接有阀门，且阀门通过外界管道与后续设备相连通，进而使过滤后的空气进行后续操作；
具体的说，主体1底部设置有排污管24，其中排污管24可以对油水等污渍进行排出，且排污管24底部连通有油水收集箱，便于对油水等污渍的集中处理，且主体1底部四角处皆固定设置有支撑腿，起到对本发明整体的支撑固定作用；
总的来说，本发明整体通过对预滤筒3内壁以及主体1底部内壁的刮动，使油水不会长时间的粘连在其内壁，进而使空气过滤效果大大提高，进而有效的保证了制氮机制氮的纯度，有效的避免了工作人员频繁对其清洗的问题，降低了工作人员的劳动强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种变压吸附箱式全自动制氮机，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)顶部设置有顶盖(2)，所述顶盖(2)底部位于主体(1)内部设置有预滤筒(3)，所述主体(1)和预滤筒(3)之间设置有螺旋导向板(4)；
所述主体(1)和预滤筒(3)之间的一侧转动连接有传动杆(5)，所述传动杆(5)外侧设置有位于主体(1)内侧的叶轮(6)，所述预滤筒(3)内部设置有精滤筒(10)，所述传动杆(5)外侧位于预滤筒(3)内部设置有驱动轮(7)，所述精滤筒(10)外侧固定设置有与预滤筒(3)滑动连接的活动环(8)，所述活动环(8)底部设置有与驱动轮(7)相啮合的外齿圈(9)，所述精滤筒(10)两侧皆固定设置有与预滤筒(3)内壁相贴合的刮板(12)，所述精滤筒(10)内部四角处皆固定设置有过滤叶片(11)；
所述预滤筒(3)底部设置有与其相配合的预滤底筒(14)，所述精滤筒(10)底部设置有与其相配合的精滤底筒(13)，所述精滤底筒(13)底部中心位置处设置有贯穿预滤底筒(14)的连接杆(16)，所述预滤底筒(14)内部开设有排油孔(15)，所述连接杆(16)底部固定设置有与主体(1)底部内壁先贴合的弧形刮片(17)。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述预滤筒(3)顶部设置有顶帽(18)，所述顶帽(18)和精滤筒(10)之间为活动连接，且顶帽(18)表面均匀开设有多组过滤孔。
3.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述顶盖(2)顶部设置有与其相配合的顶壳(19)，所述顶盖(2)顶部设置有延伸至顶壳(19)内部的过滤筒(20)，且过滤筒(20)表面均匀开设有多组过滤孔。
4.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述主体(1)一侧设置有与叶轮(6)相对应的进气管(21)，所述进气管(21)内部固定设置有与传动杆(5)相配合的支撑架(22)。
5.根据权利要求3所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述顶壳(19)顶部中心位置处设置有出气管(23)，且出气管(23)顶部边缘位置处设置有螺纹连接孔。
6.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述主体(1)底部中心位置处设置有排污管(24)，且排污管(24)底部设置有排污阀。
7.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述预滤筒(3)和精滤筒(10)表面皆开设有多组过滤孔，且精滤筒(10)的过滤孔直径小于预滤筒(3)的过滤孔直径。
8.根据权利要求1所述的一种变压吸附箱式全自动制氮机，其特征在于：所述主体(1)底部四角处皆固定设置有支撑腿，且支撑腿底部设置有橡胶垫。
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