CN115040977B - 一种吸附装置填料层的支撑执行装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸附装置填料层的支撑执行装置及方法，结构简单，操作方便，能够有效减少更换时间，提升更换效率，同时降低人力物力成本，满足变工况试验要求。包括滚珠轴承元件、执行单元以及下滑支撑架；其中，所述填料层上每个填料单元的两侧分别设置有滚珠轴承元件，每个填料单元对应的支撑支架的两侧设置有依次连接的执行单元和下滑支撑架，所述执行单元和下滑支撑架之间呈角度设置；装卸时，所述滚珠轴承元件设置在所述执行单元内，所述滚珠轴承元件与执行单元和下滑支撑架活动连接。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳捕捉吸附技术领域，具体涉及一种吸附装置填料层的支撑执行装置及方法。
背景技术
随着CO2排放量越来越多，仅仅依靠自然界的吸收已经不能满足CO2减排的需求，空气中直接捕集CO2(Direct air capture,DAC)是工业化减排CO2方法之一，通过工程系统直接从空气中回收利用分布源排放的CO2，完成捕集后的吸附剂通过改变热量、压力或者温度进行吸附剂再生，再生后的吸附剂再次用于CO2捕集，最终获得纯度较高的CO2。其中，常用的基于胺修饰的多孔固态材料吸附技术，其原理是将空气中的CO2通过吸附装置内装填的吸附材料，CO2通过化学键结合在吸附材料上，待吸附饱和后，加热吸附装置到80-100℃，结合的化学键断裂，CO2从吸附材料上释放出来。
目前，DAC技术的主要技术关键集中在吸附材料和吸附装置的高效利用与低成本开发上，从而达到从吸附材料中解吸CO2过程的简单、高效和低能耗，以及DAC技术过程的强化和工艺系统的整合优化。
但是，现有技术中吸附装置中的填料层通常是采用传统的层层叠加或者堆放式的摆放布置方式，使得单层填料层填充吸附剂材料的模块较重，例如处理量3000kg/L的CO2需要使用约200kg的吸附材料，若一个吸附装置中按照8个吸附模块布置来计算，一层吸附模块重量约30kg，在吸附完成后需要进行吸附材料的更换或是工况变更时需要更换吸附材料，针对吸附模块的装卸，传统的装卸方式需要依靠人力进行搬运拆除，笨重耗力、更换困难，更换效率低，难以满足变工况试验要求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种吸附装置填料层的支撑执行装置及方法，结构简单，操作方便，能够有效减少更换时间，提升更换效率，同时降低人力物力成本，满足变工况试验要求。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种吸附装置填料层的支撑执行装置，包括滚珠轴承元件、执行单元以及下滑支撑架；
其中，所述填料层上每个填料单元的两侧分别设置有滚珠轴承元件，每个填料单元对应的支撑支架的两侧设置有依次连接的执行单元和下滑支撑架，所述执行单元和下滑支撑架之间呈角度设置；
装卸时，所述滚珠轴承元件设置在所述执行单元内，所述滚珠轴承元件与执行单元和下滑支撑架活动连接。
优选地，所述执行单元靠近支撑支架的一侧设置为弧形曲面。
优选地，所述执行单元和下滑支撑架之间的角度范围为90°-180°。
优选地，所述填料单元与支撑支架相对的一侧开设有凹槽，所述填料单元每侧各设置有两个滚珠轴承元件，所述滚珠轴承元件设置在所述凹槽的上方。
优选地，所述两个滚珠轴承元件之间的间隔与所述凹槽的长度相同。
优选地，所述执行单元设置为工字槽结构，所述滚珠轴承元件设置在工字槽结构的槽内。
优选地，所述滚珠轴承元件包括内圈、密封圈、滚珠和保持架，其中，内圈外部设有密封圈，内圈与密封圈之间设有滚珠，滚珠的两侧设有保持架。
一种吸附装置填料层的支撑执行方法，吸附装置在安装填料单元时，包括如下步骤：
所述填料单元利用两侧的滚珠轴承元件，借助下滑支撑架使填料单元沿着支撑支架两侧的执行单元推入支撑支架，直至填料单元两侧的滚珠轴承元件安装至支撑支架两侧设定的安装点，完成吸附装置填料层的安装工作。
优选地，吸附装置吸附完成后，还包括对填料单元进行拆除或更换，具体包括如下步骤：
所述填料单元利用两侧的滚珠轴承元件，借助下滑支撑架通过先平拉再下滑的动作使填料单元沿着执行单元移出支撑支架，完成吸附装置填料层的拆除工作；
若要更换填料单元，拆除后再继续吸附装置填料层的安装工作。
优选地，所述填料单元上开设有凹槽，安装前，先将填料单元的凹槽对准支撑支架。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种吸附装置填料层的支撑执行装置，针对填充有较重吸附剂材料的填料层拆装困难耗时长的问题，利用填料单元结构和支撑支架的结构特点，在填料单元两侧固定设置滚珠轴承元件，通过滚珠轴承元件的滚动带动与其固定的填料单元沿着支撑支架对应位置处设置的执行单元移动，所述执行单元作为滚珠轴承元件的执行路线，并借助下滑支撑架借力推动填料单元至支撑支架的设定安装点处或者将填料单元拉动下滑出支撑支架，从而完成填料层的装卸工作，滑动力和杠杆借力原理使填料单元的装卸变得省力简单，容易实现，本发明所述的支撑执行装置结构简单，操作方便，能够有效减少更换时间，提升更换效率，同时降低人力物力成本，适应于变工况的各种拆卸更换工作，扩大吸附装置的适用范围，实用性强。
附图说明
图1是本发明支撑执行装置的结构示意图；
图2a是本发明左侧执行单元的结构示意图；
图2b是本发明右侧执行单元的结构示意图；
图3a是本发明填料单元在支撑执行装置的动作执行示意图(左侧安装)；
图3b是本发明填料单元在支撑执行装置的动作执行示意图(右侧安装)；
图3c是本发明填料单元在支撑执行装置的动作执行示意图(执行平拉下滑)；
图3d是本发明填料单元在支撑执行装置的动作执行示意图(执行装卸)。
图中，1-填料单元，2-滚珠轴承元件，3-凹槽，4-支撑支架，5-弧形曲面，6-左侧滚珠轴承安装点，7-左侧滚珠轴承下滑支撑架，8-右侧滚珠轴承安装点，9-右侧滚珠轴承下滑支撑架，10-左侧弧形执行路线，11-右侧弧形执行路线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理和特征做进一步的详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种吸附装置填料层的支撑执行装置，如图1所示，包括滚珠轴承元件2、执行单元以及下滑支撑架；
其中，所述填料层上每个填料单元1的两侧分别设置有滚珠轴承元件2，每个填料单元1对应的支撑支架4的两侧设置有依次连接的执行单元和下滑支撑架，所述执行单元和下滑支撑架之间呈角度设置；
装卸时，所述滚珠轴承元件2设置在所述执行单元内，所述滚珠轴承元件2与执行单元和下滑支撑架活动连接。
本发明提供一种吸附装置填料层的支撑执行装置，针对填充有较重吸附剂材料的填料层拆装困难耗时长的问题，提出了一个专用于吸附装置填料层拆装和更换的执行装置，利用填料单元1结构和支撑支架4的结构特点，在填料单元1两侧固定设置滚珠轴承元件2，通过滚珠轴承元件2的滚动带动与其固定的填料单元1沿着支撑支架4对应位置处设置的执行单元移动，所述执行单元作为滚珠轴承元件2的执行路线，并借助下滑支撑架借力推动填料单元1至支撑支架4的设定安装点处或者将填料单元1拉动下滑出支撑支架4，从而完成填料层的装卸工作，滑动力和杠杆借力原理使填料单元1的装卸变得省力简单，容易实现，本发明所述的支撑执行装置结构简单，操作方便，能够有效减少更换时间，提升更换效率，同时降低人力物力成本，适应于变工况的各种拆卸更换工作，扩大吸附装置的适用范围，实用性强。
优选地，所述执行单元靠近支撑支架4的一侧设置为弧形曲面5，与所述滚珠轴承元件2配合，形成滚珠轴承元件2在支撑支架4上的弧形执行路线，便于滚珠轴承元件2在支撑支架4上的滚动推进安装或者滚动拉出拆除，更加省时省力，拆装简单快捷。
优选地，所述执行单元和下滑支撑架之间的角度范围为90°-180°，所述执行单元和下滑支撑架形成杠杆原理，下滑支撑架在安装或拆卸时可以作为把手，便于将滚珠轴承元件2及其固定连接的填料单元1沿着所述执行单元形成的弧形执行路线推入或拉出支撑支架4。
其中，本发明某一实施例采用经过特殊设计的填料单元1，其中填料单元1与支撑支架4相对的一侧开设有凹槽3，所述凹槽3的设置便于填料单元1卡接在支撑支架4上，所述填料单元1每侧各设置有两个滚珠轴承元件2，所述滚珠轴承元件2设置在所述凹槽3的上方。
优选地，所述两个滚珠轴承元件2之间的间隔与所述凹槽3的长度相同，保证滚珠轴承元件2带动的填料单元1能够完全推进安装至设定的支撑支架4安装点处，从而保障安装的稳定安全性。
优选地，所述执行单元设置为工字槽结构，所述滚珠轴承元件2设置在工字槽结构的槽内，工字槽结构靠近支撑支架4的一侧设置为弧形曲面5。
优选地，所述滚珠轴承元件2包括内圈、密封圈、滚珠和保持架，其中，内圈外部设有密封圈，内圈与密封圈之间设有滚珠，滚珠的两侧设有保持架。
本发明还提供一种吸附装置填料层的支撑执行方法，吸附装置在安装填料单元1时，包括如下步骤：
所述填料单元1利用两侧的滚珠轴承元件2，借助下滑支撑架使填料单元1沿着支撑支架4两侧的执行单元推入支撑支架4，直至填料单元1两侧的滚珠轴承元件2安装至支撑支架4两侧设定的安装点，完成吸附装置填料层的安装工作。
进一步地，吸附装置吸附完成后，还包括对填料单元1进行拆除或更换，具体包括如下步骤：
所述填料单元1利用两侧的滚珠轴承元件2，借助下滑支撑架通过先平拉再下滑的动作使填料单元1沿着执行单元移出支撑支架4，完成吸附装置填料层的拆除工作；
若要更换填料单元1，拆除后再继续吸附装置填料层的安装工作。
优选地，所述填料单元1上开设有凹槽3，安装前，先将填料单元1的凹槽3对准支撑支架4。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种吸附装置填料层的支撑执行装置的结构示意图，其中，本实施例中经过特殊设计的填料单元1(填料单元1相对于支撑支架4的一侧开设有凹槽3)两侧分别固定设置有两个滚珠轴承元件2，执行安装任务时，将填料单元1的凹槽3对准支撑支架4，按照箭头所指引的填料单元1与支撑支架4的安装方向推入填料单元1，借助左侧滚珠轴承下滑支撑架7和右侧滚珠轴承下滑支撑架9的作用，同时按照左侧弧形执行路线10和右侧弧形执行路线11推入，最终使左侧的填料单元1滚珠轴承元件2与左侧滚珠轴承安装点6到位，使右侧的填料单元1滚珠轴承元件2与右侧滚珠轴承安装点8到位，完成安装任务；执行卸载任务时，进行相反执行动作即可。
本实施例中执行单元的滚珠轴承安装点的结构和安装位置如图2a和2b所示，本实施例中填料单元1在支撑执行装置辅助下的动作执行方式如图3a、3b、3c和3d所示，分别为左右侧执行过程中不同角度的动作执行示意图，按照左侧弧形执行路线10和右侧弧形执行路线11安装到位。
本实施例中，左侧弧形执行路线10和右侧弧形执行路线11采用工字槽结构。左右侧的滚珠轴承元件2为对称结构，本实施例中工字槽的弧形执行路线与左右侧支撑支架4的厚度保持一致。当填料单元1按照填料单元1左右侧安装到位后，完成安装任务，填料单元1按照要求执行平拉下滑动作，执行装卸任务。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种吸附装置填料层的支撑执行装置，其特征在于，包括滚珠轴承元件（2）、执行单元以及下滑支撑架；
其中，所述填料层上每个填料单元（1）的两侧分别设置有滚珠轴承元件（2），每个填料单元（1）对应的支撑支架（4）的两侧设置有依次连接的执行单元和下滑支撑架，所述执行单元和下滑支撑架之间呈角度设置；
装卸时，所述滚珠轴承元件（2）设置在所述执行单元内，所述滚珠轴承元件（2）与执行单元和下滑支撑架活动连接；
所述执行单元靠近支撑支架（4）的一侧设置为弧形曲面（5）；
所述填料单元（1）与支撑支架（4）相对的一侧开设有凹槽（3），所述填料单元（1）每侧各设置有两个滚珠轴承元件（2），所述滚珠轴承元件（2）设置在所述凹槽（3）的上方，所述滚珠轴承元件（2）包括内圈、密封圈、滚珠和保持架，其中，内圈外部设有密封圈，内圈与密封圈之间设有滚珠，滚珠的两侧设有保持架；
吸附装置在安装填料单元（1）时，包括如下步骤：
所述填料单元（1）利用两侧的滚珠轴承元件（2），借助下滑支撑架使填料单元（1）沿着支撑支架（4）两侧的执行单元推入支撑支架（4），直至填料单元（1）两侧的滚珠轴承元件（2）安装至支撑支架（4）两侧设定的安装点，完成吸附装置填料层的安装工作；
吸附装置吸附完成后，还包括对填料单元（1）进行拆除或更换，具体包括如下步骤：
所述填料单元（1）利用两侧的滚珠轴承元件（2），借助下滑支撑架通过先平拉再下滑的动作使填料单元（1）沿着执行单元移出支撑支架（4），完成吸附装置填料层的拆除工作；
若要更换填料单元（1），拆除后再继续吸附装置填料层的安装工作。
2.根据权利要求1所述的一种吸附装置填料层的支撑执行装置，其特征在于，所述两个滚珠轴承元件（2）之间的间隔与所述凹槽（3）的长度相同。
3.根据权利要求1所述的一种吸附装置填料层的支撑执行装置，其特征在于，所述执行单元设置为工字槽结构，所述滚珠轴承元件（2）设置在工字槽结构的槽内。
4.一种吸附装置填料层的支撑执行方法，利用权利要求1所述的一种吸附装置填料层的支撑执行装置，其特征在于，安装前，先将填料单元（1）的凹槽（3）对准支撑支架（4）。
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Non-Patent Citations (1)
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