CN117398810A - 一种高纯度气体生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气体生产技术领域，具体的说是一种高纯度气体生产装置，包括两个吸附塔，还包括：储气罐；若干连接管，所述连接管用于连通所述储气罐和两个所述吸附塔，所述吸附塔之间通过法兰连接；若干安装在所述法兰上的一号圆环和二号圆环；安装在所述一号圆环和二号圆环之间的一号收集组件，所述一号收集组件包括一号凹板、二号凹板和橡胶块，所述一号凹板与所述一号圆环滑动连接，所述橡胶块的两端分别与所述一号凹板与二号凹板固定连接；通过设置一号收集组件，在法兰处漏气时，橡胶块可以将泄露的氮气和氧气收集起来，改善了气体泄漏工作人员的身体健康产生影响的问题，保障了工作人员的生命安全。
Description
技术领域
本发明属于气体生产领域，具体的说是一种高纯度气体生产装置。
背景技术
纯氮是一种无色、无味、无臭的高纯度窒息性气体，在化工、冶金及电子等行业中作为换气和保护气等使用，纯氮气通常采用吸附塔根据分子筛对氧气和氮气的吸附速率的不同来获取，由于分子筛吸附剂有一定的吸附容量，当吸附饱和时就需要再生，所以吸附塔的吸附是间歇式的，为保证持续供应氮气，采用双吸附塔并联交替进行吸附，一塔吸附生产氮气，一塔解吸附产生氧气，连续产氮。
两个吸附塔的管道之间通过法兰连接，由于受到法兰中垫片等因素的影响，法兰存在漏气的可能，若是高含量的氧气和氮气泄露都将对工作人员的生命安全造成影响，现有的解决方案通常将法兰密封，在密封的空间内设置报警装置。
当检测到法兰漏气时，工作人员将立即停止正在运行的吸附塔，将各个阀门关闭，随后进行维修，但是对于制氮气的双吸附塔，停止运行时，其中一个吸附塔虽然停止运行，但是其内部的解吸附状态并不会立即解除，还将继续制造氧气，产生的氧气仍流向法兰连接处，法兰连接处的压力将增大，导致法兰的密封性被破坏，导致气体从法兰连接处泄露。
为此，本发明提供一种高纯度气体生产装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高纯度气体生产装置，包括两个吸附塔，所述吸附塔用于分离空气中的氮气与氧气，还包括：储气罐，所述储气罐用于保存吸附塔内分离出的氮气；若干连接管，所述连接管用于连通所述储气罐和两个所述吸附塔，所述吸附塔之间通过法兰连接；若干安装在所述法兰上的一号圆环和二号圆环；安装在所述一号圆环和二号圆环之间的一号收集组件，所述一号收集组件包括一号凹板、二号凹板和橡胶块，所述一号凹板与所述一号圆环滑动连接，所述橡胶块的两端分别与所述一号凹板与二号凹板固定连接。
优选的，还包括：两个固定安装在所述一号圆环下端的固定板；若干开设在所述一号圆环与所述二号圆环上的凹槽；安装在所述固定板上的闭合组件，所述闭合组件包括伸缩块、两个滑块和一号弹簧，所述伸缩块的一端与所述固定板固定连接，所述滑块与所述伸缩块滑动连接，所述一号弹簧位于两个所述滑块之间。
优选的，还包括：若干开设在所述二号圆环内的圆槽；若干固定安装在所述二号凹板下表面的一号插接组件，所述一号插接组件包括滑筒、固定筒、外壳、三角块和转筒，所述固定筒与所述二号凹板固定连接，所述滑筒与所述固定筒滑动安装，所述滑筒与所述固定筒之间设有弹簧，所述转筒滑动并转动安装在所述滑筒上，所述外壳与所述转筒固定连接，所述三角块与所述外壳滑动连接。
优选的，还包括：转动安装在所述一号圆环和二号圆环内的转板；两个固定安装在所述转板上的弧形块；滑动安装在所述一号圆环和二号圆环上的方板；连接杆，所述连接杆的一端与所述方板铰接，所述方板的另一端与所述转板铰接。
优选的，还包括：若干固定安装在所述二号凹板上表面的二号插接组件，所述二号插接组件与所述一号插接组件结构一致；若干固定安装在所述一号凹板下表面的一号圆筒；安装在所述橡胶块两端的折叠板；滑动安装在所述一号圆环上的圆杆。
优选的，所述一号凹板的下表面与所述二号凹板的上表面均设有密封圈。
优选的，还包括：固定连接在所述一号圆环的下表面的一号支杆；转动安装在所述一号支杆上的二号支杆，所述一号凹板与二号凹板均与所述一号支杆与所述二号支杆滑动连接。
优选的，所述一号支杆上滑动安装有二号收集组件，所述二号收集组件位于所述一号收集组件的上方，所述二号收集组件与所述一号收集组件结构一致。
优选的，所述一号圆环和二号圆环之间的所述一号收集组件为两个，两个所述一号收集组件围绕法兰的外壁形成环形。
优选的，还包括安装在所述一号圆环和二号圆环上的螺栓，所述一号圆环与所述二号圆环通过螺栓与所述法兰固定连接。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种高纯度气体生产装置，通过设置一号收集组件，在法兰泄露的时候，可将泄露的氮气和氧气收集起来，改善了气体泄漏影响工作人员身体健康的问题，保障了工作人员的生命安全，配合二号插接组件，滑动圆杆，带动一号凹板向二号凹板的方向移动，移动过程中，折叠板相对折叠进入到一号凹板与二号凹板之间，当一号凹板与二号凹板产生挤压后，二号凹板底端的一号插接组件中的三角槽内脱离，二号凹板上表面的二号插接组件与一号圆筒连接，此时一号凹板与二号凹板紧贴，氮气或氧气被密封在一号收集组件内，此时可将一号收集组件去指定的地点排放氮气或氧气，当一号收集组件取下后，再次推动圆杆向下滑动，二号收集组件底端的一号插接组件与二号圆环固定，同时二号插接组件与一号圆筒处于不连接，受到折叠杆上扭簧的作用，一号凹板向上滑动，此时一号收集组件将法兰的周围密封住，通过设置多组收集组件，可循环使用，适用性强。
2.本发明所述的一种高纯度气体生产装置，通过设置转板，当法兰泄漏时，一号圆环与二号圆环内的压力增加，方板受到压力的作用向下滑动，推动转板旋转，转板旋转带动弧形板旋转，弧形板旋转的过程中推动滑块相对靠近，使得滑块从凹槽内脱出，此时伸缩块收缩，一号收集组件暴露在空气中，在未使用的时候，一号收集组件处在密闭空间内，改善了橡胶块老化致使泄露时无法正常工作的问题，同时检测到泄露时一号收集组件暴露，维修人员无需逐个排查，节省了排查的时间，提高了维修的速度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一的立体图；
图2是本发明一号圆环和二号圆环结构示意图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是本发明闭合组件结构示意图；
图5是本发明二号圆环的局部剖面图；
图6是本发明二号圆环和一号圆环的局部剖面图；
图7是本发明一号圆环和一号凹板的结构示意图；
图8是发明一号凹板和二号凹板的结构示意图；
图9是本发明一号插接组件的结构示意图；
图中：1、吸附塔；2、储气罐；3、连接管；31、法兰；4、一号圆环；5、二号圆环；6、一号收集组件；61、一号凹板；62、二号凹板；63、橡胶块；7、固定板；8、凹槽；9、闭合组件；91、伸缩块；92、滑块；93、一号弹簧；10、圆槽；11、一号插接组件；1101、滑筒；1102、固定筒；1103、外壳；1104、三角块；1105、转筒；12、转板；13、弧形块；14、方板；15、连接杆；16、二号插接组件；17、一号圆筒；18、折叠杆；19、圆杆；20、密封圈；21、一号支杆；22、二号支杆；23、二号收集组件；24、螺栓。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1-9所示，本发明实施例所述的一种高纯度气体生产装置，包括两个吸附塔1，所述吸附塔1用于分离空气中的氮气与氧气，还包括：储气罐2，所述储气罐2用于保存吸附塔1内分离出的氮气；若干连接管3，所述连接管3用于连通所述储气罐2和两个所述吸附塔1，所述吸附塔1之间通过法兰31连接；若干安装在所述法兰31上的一号圆环4和二号圆环5；安装在所述一号圆环4和二号圆环5之间的一号收集组件6，所述一号收集组件6包括一号凹板61、二号凹板62和橡胶块63，所述一号凹板61与所述一号圆环4滑动连接，所述橡胶块63的两端分别与所述一号凹板61与二号凹板62固定连接。
具体的，吸附塔1内含有分子筛，工作时，将压缩空气通入到吸附塔1内，基于分子筛对氧和氮的吸附速率不同，分子筛优先吸附氧气，分子筛本身具有加压时对氧气的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性，利用这种特性实现氧气和氮气的分离，得到所需要的氮气，得到的氮气经过连接管3进入到储气罐2内，由于分子筛有一定的吸附容量，当吸附饱和时就需要再生，所以吸附塔1的吸附是间歇式的，为保证持续供应氮气，采用双吸附塔1并联交替进行吸附，一塔分子筛吸附氧气生产氮气，一塔分子筛解吸氧气，实现连续产氮，受到法兰31中垫片老化、错口和张口等因素的影响，管道法兰31的连接处存在漏气的可能，通过设置一号收集组件6，在法兰31处漏气时，橡胶块63可以将泄露的纯氮气或者纯氧气收集起来，改善了气体泄漏影响工作人员身体健康的问题，保障了工作人员的生命安全。
如图3-7所示，还包括：两个固定安装在所述一号圆环4下端的固定板7；若干开设在所述一号圆环4与所述二号圆环5上的凹槽8；安装在所述固定板7上的闭合组件9，所述闭合组件9包括伸缩块91、两个滑块92和一号弹簧93，所述伸缩块91的一端与所述固定板7固定连接，所述滑块92与所述伸缩块91滑动连接，所述一号弹簧93位于两个所述滑块92之间。
具体的，初始状态下，伸缩块91处于展开状态，滑块92位于凹槽8内，闭合组件9将一号圆环4和二号圆环5之间密封起来，避免了橡胶块63长时间处在流通的空气中老化的问题，保证了橡胶块63在漏气的情况下能够正常使用。
如图7-9所示，还包括：若干开设在所述二号圆环5内的圆槽10；若干固定安装在所述二号凹板62下表面的一号插接组件11，所述一号插接组件11包括滑筒1101、固定筒1102、外壳1103、三角块1104和转筒1105，所述固定筒1102与所述二号凹板62固定连接，所述滑筒1101与所述固定筒1102滑动安装，所述滑筒1101与所述固定筒1102之间设有弹簧，所述转筒1105滑动并转动安装在所述滑筒1101上，所述外壳1103与所述转筒1105固定连接，所述三角块1104与所述外壳1103滑动连接。
具体的，插接组件的结构参考圆珠笔的按压结构，圆槽10内含有与三角块1104相匹配的三角槽，安装时，将一号插接组件11插入到圆槽10内，向下按压，转筒1105与滑筒1101向固定筒1102的方向靠近，直至转筒1105与固定筒1102接触，并受到固定筒1102的反作用力相对滑筒1101滑动，按压结束后，受到一号弹簧93的弹力，滑筒1101与转筒1105恢复至初始距离，此时转筒1105沿着滑筒1101的斜边转动，此时三角块1104进入到圆槽10的三角槽内，二号凹板62被固定在二号圆环5上。
如图5-8所示，还包括：转动安装在所述一号圆环4和二号圆环5内的转板12；两个固定安装在所述转板12上的弧形块13；滑动安装在所述一号圆环4和二号圆环5上的方板14；连接杆15，所述连接杆15的一端与所述方板14铰接，所述方板14的另一端与所述转板12铰接。
具体的，当法兰31漏气时，一号圆环4与二号圆环5内的压力增加，方板14受到压力的作用向下滑动，推动连接杆15向下滑动并转动，使得转板12旋转，转板12旋转带动弧形板旋转，弧形板旋转的过程中推动滑块92相对靠近，使得滑块92从凹槽8内脱出，此时伸缩块91收缩，一号收集组件6暴露在空气中，橡胶块63可以膨胀以收集氮气，同时当检测到泄露时，维修人员无需逐个排查，节省了排查的时间，提高了维修的速度。
如图2-8所示，还包括：若干固定安装在所述二号凹板62上表面的二号插接组件16，所述二号插接组件16与所述一号插接组件11结构一致；若干固定安装在所述一号凹板61下表面的一号圆筒17；安装在所述橡胶块63两端的折叠板；滑动安装在所述一号圆环4上的圆杆19。
具体的，当检测到装置泄露，机器停止运行，维修人员过来维修时，滑动圆杆19，带动一号凹板61向二号凹板62的方向移动，移动过程中，折叠板相对折叠进入到一号凹板61与二号凹板62之间，当一号凹板61与二号凹板62产生挤压后，二号凹板62底端的一号插接组件11中的三角块1104从圆槽10的三角槽内脱离，二号凹板62上表面的二号插接组件16与一号圆筒17连接，此时一号凹板61与二号凹板62紧贴，氮气或氧气被密封在一号收集组件6内，此时可将一号收集组件6送去指定的地点排放氮气或氧气。
如图2所示，所述一号凹板61的下表面与所述二号凹板62的上表面均设有密封圈20。
具体的，通过设置密封圈20，提高了卸下一号收集组件6后的状态下一号收集组件6的密封性。
如图5所示，还包括：固定连接在所述一号圆环4的下表面的一号支杆21；转动安装在所述一号支杆21上的二号支杆22，所述一号凹板61与二号凹板62均与所述一号支杆21与所述二号支杆22滑动连接。
具体的，通过设置一号支杆21和二号支杆22，保证了一号凹板61向下滑动时，一号圆筒17与二号插接组件16能够对齐，当需要取出时，向外拉扯一号收集组件6，二号支杆22转动，此时一号收集组件6可以取下，无需完全拆卸，使用方便。
如图6所示，所述一号支杆21上滑动安装有二号收集组件23，所述二号收集组件23位于所述一号收集组件6的上方，所述二号收集组件23与所述一号收集组件6结构一致。
具体的，若是法兰31只是螺栓24松动，即只要重新拧紧即可，初始状态下，二号收集组件23的二号插接组件16与一号圆筒17连接，当一号收集组件6取下后，再次推动圆杆19向下滑动，带动二号收集组件23与二号圆环5接触，此时二号收集组件23底端的一号插接组件11与二号圆环5固定，同时二号插接组件16与一号圆筒17处于不连接，受到折叠杆18上扭簧的作用，一号凹板61向上滑动，此时一号收集组件6将法兰31的周围密封住，通过设置多组收集组件，可循环使用，适用性强。
如图2-8所示，所述一号圆环4和二号圆环5之间的所述一号收集组件6为两个，两个所述一号收集组件6围绕法兰31的外壁形成环形。
具体的，通过设置两个，相较于一整个圆环，更容易拆卸，无需将一号圆环4和二号圆环5均拆开，只需向两侧拉扯即可。
实施例二
如图2所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：还包括安装在所述一号圆环4和二号圆环5上的螺栓24，所述一号圆环4与所述二号圆环5通过螺栓24与所述法兰31固定连接。
具体的，通过设置螺栓24连接，使得一号圆环4与二号圆环5能够紧贴法兰31的上下表面，保证了一号圆环4与二号圆环5之间的密封性。
工作步骤：
步骤一、安装时，将一号插接组件11插入到圆槽10内，向下按压，转筒1105与滑筒1101向固定筒1102的方向靠近，直至转筒1105与固定筒1102接触，并受到固定筒1102的反作用力相对滑筒1101滑动，按压结束后，受到一号弹簧93的弹力，滑筒1101与转筒1105恢复至初始距离，此时转筒1105沿着滑筒1101的斜边转动，此时三角块1104进入到圆槽10的三角槽内，二号凹板62被固定在二号圆环5上；
步骤二、工作时，将压缩空气通入到吸附塔1内，基于分子筛对氧和氮的吸附速率不同，分子筛优先吸附氧气，分子筛本身具有加压时对氧气的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性，利用这种特性实现氧气和氮气的分离，得到所需要的氮气，得到的氮气经过连接管3进入到储气罐2内，由于分子筛吸附剂有一定的吸附容量，当吸附饱和时就需要再生，所以吸附塔1的吸附是间歇式的，为保证持续供应氮气，采用双吸附塔1并联交替进行吸附，一塔工作，一塔再生，连续产氮；
步骤三、受到法兰31中垫片老化、错口和张口等因素的影响，管道法兰31的连接处存在漏气的可能，当法兰31漏气时，一号圆环4与二号圆环5内的压力增加，方板14受到压力的作用向下滑动，推动连接杆15向下滑动并转动，使得转板12旋转，转板12旋转带动弧形板旋转，弧形板旋转的过程中推动滑块92相对靠近，使得滑块92从凹槽8内脱出，此时伸缩块91收缩，一号收集组件6暴露在空气中，橡胶块63可以膨胀以收集氮气或氧气，改善了气体泄漏对工作人员的身体健康产生影响的问题，保障了工作人员的生命安全，同时当检测到泄露时，维修人员无需逐个排查，节省了排查的时间，提高了维修的速度；
步骤四、当检测到装置泄露，机器停止运行，维修人员过来维修时，滑动圆杆19，带动一号凹板61向二号凹板62的方向移动，移动过程中，折叠板相对折叠进入到一号凹板61与二号凹板62之间，当一号凹板61与二号凹板62产生挤压后，二号凹板62底端的一号插接组件11中的三角块1104从圆槽10的三角槽内脱离，二号凹板62上表面的二号插接组件16与一号圆筒17连接，此时一号凹板61与二号凹板62紧贴，氮气或氧气被密封在一号收集组件6内，此时可将一号收集组件6送去指定的地点排放氮气或氧气。
步骤五、当一号收集组件6取下后，再次推动圆杆19向下滑动，带动二号收集组件23与二号圆环5接触，此时二号收集组件23底端的一号插接组件11与二号圆环5固定，同时二号插接组件16与一号圆筒17处于不连接，受到折叠杆18上扭簧的作用，一号凹板61向上滑动，此时一号收集组件6将法兰31的周围密封住，通过设置多组收集组件，可循环使用，适用性强。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种高纯度气体生产装置，包括两个吸附塔(1)，所述吸附塔(1)用于分离空气中的氮气与氧气，还包括：
储气罐(2)，所述储气罐(2)用于保存吸附塔(1)内分离出的氮气；
若干连接管(3)，所述连接管(3)用于连通所述储气罐(2)和两个所述吸附塔(1)，所述吸附塔(1)之间通过法兰(31)连接；
若干安装在所述法兰(31)上的一号圆环(4)和二号圆环(5)；
安装在所述一号圆环(4)和二号圆环(5)之间的一号收集组件(6)，所述一号收集组件(6)包括一号凹板(61)、二号凹板(62)和橡胶块(63)，所述一号凹板(61)与所述一号圆环(4)滑动连接，所述橡胶块(63)的两端分别与所述一号凹板(61)与二号凹板(62)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括：
两个固定安装在所述一号圆环(4)下端的固定板(7)；
若干开设在所述一号圆环(4)与所述二号圆环(5)上的凹槽(8)；
安装在所述固定板(7)上的闭合组件(9)，所述闭合组件(9)包括伸缩块(91)、两个滑块(92)和一号弹簧(93)，所述伸缩块(91)的一端与所述固定板(7)固定连接，所述滑块(92)与所述伸缩块(91)滑动连接，所述一号弹簧(93)位于两个所述滑块(92)之间。
3.根据权利要求2所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括：
若干开设在所述二号圆环(5)上的圆槽(10)；
若干固定安装在所述二号凹板(62)下表面的一号插接组件(11)，所述一号插接组件(11)包括滑筒(1101)、固定筒(1102)、外壳(1103)、三角块(1104)和转筒(1105)，所述固定筒(1102)与所述二号凹板(62)固定连接，所述滑筒(1101)与所述固定筒(1102)滑动安装，所述滑筒(1101)与所述固定筒(1102)之间设有弹簧，所述转筒(1105)滑动并转动安装在所述滑筒(1101)上，所述外壳(1103)与所述转筒(1105)固定连接，所述三角块(1104)与所述外壳(1103)滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括：
转动安装在所述一号圆环(4)和二号圆环(5)内的转板(12)；
两个固定安装在所述转板(12)上的弧形块(13)；
滑动安装在所述一号圆环(4)和二号圆环(5)上的方板(14)；
连接杆(15)，所述连接杆(15)的一端与所述方板(14)铰接，所述方板(14)的另一端与所述转板(12)铰接，所述连接杆(15)上设有弹簧。
5.根据权利要求3所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括：
若干固定安装在所述二号凹板(62)上表面的二号插接组件(16)，所述二号插接组件(16)与所述一号插接组件(11)结构一致；
若干固定安装在所述一号凹板(61)下表面的一号圆筒(17)；
安装在所述橡胶块(63)两端的折叠板；
滑动安装在所述一号圆环(4)上的圆杆(19)。
6.根据权利要求4所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：所述一号凹板(61)的下表面与所述二号凹板(62)的上表面均设有密封圈(20)。
7.根据权利要求5所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括：
固定连接在所述一号圆环(4)的下表面的一号支杆(21)；
转动安装在所述一号支杆(21)上的二号支杆(22)，所述一号凹板(61)与二号凹板(62)均与所述一号支杆(21)与所述二号支杆(22)滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：所述一号支杆(21)上滑动安装有二号收集组件(23)，所述二号收集组件(23)位于所述一号收集组件(6)的上方，所述二号收集组件(23)与所述一号收集组件(6)结构一致。
9.根据权利要求8所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：所述一号圆环(4)和二号圆环(5)之间的所述一号收集组件(6)为两个，两个所述一号收集组件(6)围绕法兰(31)的外壁形成环形。
10.根据权利要求9所述的一种高纯度气体生产装置，其特征在于：还包括安装在所述一号圆环(4)和二号圆环(5)上的螺栓(24)，所述一号圆环(4)与所述二号圆环(5)通过螺栓(24)与所述法兰(31)固定连接。
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2023
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