CN202289810U - 竖床式吸附器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种竖床式吸附器，包括设有气体进口和气体排出口的吸附器筒体，设置于所述吸附器筒体内的吸附床，所述吸附器筒体是竖立设置的；所述吸附床竖直设置于吸附器筒体的中部且将吸附器筒体隔分出左部进气区和右部排气区，所述气体进口和气体排出口分别设置于左部进气区和右部排气区且气体进口的进气方向与吸附床平行，在吸附床的左、右侧表面均设有由金属孔板和金属丝网叠置在一起构成的吸附床竖墙壁。与现有技术相比，本实用新型能够提高吸附剂的使用周期，降低对吸附器操作维护的技术要求，使吸附器的运行更加平稳、更加安全可靠，大大降低设备的安装占地面积，提高吸附器整套装置的紧凑性。

Description

竖床式吸附器

技术领域

本实用新型涉及化工生产中使用的吸附器，尤其是一种竖床式吸附器。

背景技术

吸附器是化工生产中常用的设备，用于净化处理工质，为了有效的清除工质中的杂质，往往在一台吸附器中，针对工质中不同的杂质组分，使用多种不同的吸附剂，按工质中的杂质组分最易被吸附的组分，将吸附该组分的最佳吸附剂设置在吸附床的第一层，先清除工质中最易被吸附的杂质，然后再用另一种吸附剂来清除其他杂质组分。

图1示出的是现有技术的空气分离设备中的吸附器，其结构主要包括由支座11支撑的水平设置的吸附器筒体1，水平设置于该吸附器筒体1内的吸附床2，吸附器筒体1的底部设有进气口3，吸附器筒体1的顶部设有排气口4，由于现有的吸附器的吸附器筒体1和吸附床2是水平设置的，因此也叫做卧式吸附器，图2是图1的左视图，图3是图1的A部放大结构示意图。该吸附器目的是用来清除空气中的水分、二氧化碳等杂质的。其中水份最容易被吸附清除，因此吸附床2的第一层是吸附水分最好的硅胶吸附剂,5床层，用来清除空气中的水分，然后再使用分子筛吸附剂6吸附空气中的二氧化碳等杂质，因此分子筛吸附剂6构成了吸附器的第二吸附床层。现有的这种卧式吸附器结构，空气是由下而上先流经硅胶吸附剂5床层，再进入第二层的分子筛吸附剂6床层。在上述二种吸附层中间，设置金属隔离网7，防止硅胶吸附剂5和分子筛吸附剂6的混合。

空气进入吸附器后，首先冲击的是吸附床2下平面的金属孔板8和金属丝网9组成的水平床垫，该水平床垫承担了全部吸附剂的重量和均匀分布气流流过吸附床2的重要作用。当气流速度一旦发生严重变化时，水平床垫均布气流的作用大大降低，造成在吸附床2的局部地方，气流速度可达到带动吸附剂流动的程度，使分子筛吸附剂6自由铺放的上平面10的水平程度遭到破坏：气流速度高的地方，分子筛吸附剂6被吹走，落到气流速度低的地方，从而造成分子筛吸附剂6的吸附高度严重不等，在工况恢复正常时，分子筛吸附剂6层厚（高）的地方，因气流流动阻力增加而气流流量减少，相反，分子筛吸附剂6层薄的地方，因气流流动阻力减少而气流流量增加，在这些局部区域中，分子筛吸附剂6很快就吸附饱和了（因吸附剂量少而气流流流量又多），所以吸附床2的吸附周期被迫不得不降低，严重影响了设备的正常运行。严重时会大幅度降低吸附剂的使用周期。而当不得不停车更换吸附剂时，又是一件非常麻烦的事：吸附剂取出时，要工人从吸附器内一点点扒出，费工、费力，劳动环境、条件很差，再装入时，条件也差不多。因此，用户在更换吸附剂时，真是大动干戈，并缩短了很长的正常生产周期。

由此可知：在这种气流由下而上的流经吸附床2的过程中，第一层吸附床的下平面非常重要：1.它要承担所有吸附剂的重量；2.是保证所有吸附床成水平状的基础；3.是承担进气口3气流冲击力保证气流均匀分布的第一道关口。因此，尤其在大型吸附器中，该气流迎风面的结构设计显得非常重要。而第一吸附床层的上平面（即两种吸附剂的金属隔离网7，也是第二吸附床层的下平面）的结构设计，则显得比较容易，仅仅起到隔离吸附剂和气流再分布的作用即可，并不起承担第二吸附床重量的作用，第二吸附床层的重量直接传递到第一吸附床层上。而第二吸附床层的上平面，是自由开放的。由此可知，第一吸附床层受到上下两个平面的限制约束，该第一吸附床层基本上是固定不动的，它的床层厚度也基本是固定的。而在第二吸附床层中，由于吸附剂的上平面是自由无约束的，因此在运行中碰到由于操作事故而产生吸附器的压力流速突然变化时，吸附器的气流分布会产生严重的不均匀现象，直接会把水平的吸附剂上平面冲成坑坑洼洼的，造成吸附床层厚度的不均匀，从而加剧了气流分布的不均匀现象，严重时会产生气流短路造成吸附器吸附周期失效，被迫停车维修（利用吸附剂上平面扒平机构，把吸附剂再扒平）。该维修过程经常发生时，会明显缩短吸附剂的使用寿命，只好整套装置停车更换吸附剂。在这种卧式吸附器中，更换吸附剂又是一件费工费时费力的麻烦事，往往要停工几天才能完成。直接影响了使用单位的经济效益（增加了吸附剂的成本费、停工直接经济损失费、维修的人员的工时费用等）。

其次，大型卧式吸附器占地面积大，整套装置的紧凑性差，对我们这个地少人多的国家来说，问题尤为突出和紧迫。  

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种竖床式吸附器，能够提高吸附剂的使用周期，降低对吸附器操作维护的技术要求，使吸附器的运行更加平稳、更加安全可靠，大大降低设备的安装占地面积，提高吸附器整套装置的紧凑性。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型一种竖床式吸附器，包括设有气体进口和气体排出口的吸附器筒体，设置于所述吸附器筒体内的吸附床，所述吸附器筒体是竖立设置的；所述吸附床竖直设置于吸附器筒体的中部且将吸附器筒体隔分出左部进气区和右部排气区，所述气体进口和气体排出口分别设置于左部进气区和右部排气区且气体进口的进气方向与吸附床平行，在吸附床的左、右侧表面均设有由金属孔板和金属丝网叠置在一起构成的吸附床竖墙壁。

所述气体排出口的排气方向与吸附床平行。

在所述吸附床内设有一种吸附剂时，吸附剂顶端处的吸附器筒体的上封头体上设有吸附剂装料口，吸附剂底端处的吸附器筒体的下封头体上设有吸附剂卸料口；在所述吸附床内设有两种或两种以上吸附剂时，各吸附剂横向分层设置且相邻两层吸附剂之间由竖直设置的金属隔离丝网隔开，每种吸附剂顶端处的吸附器筒体的上封头体上均设有相应的吸附剂装料口，每种吸附剂底端处的吸附器筒体的下封头体上均设有相应的吸附剂卸料口。

所述气体进口和气体排出口均设置于所述上封头体上，或均设置于所述下封头体上。

所述金属孔板的开孔率大于等于50%，所述金属丝网的孔径小于等于吸附剂颗粒平均直径的70%，所述金属隔离丝网的孔径小于等于较小吸附剂的平均直径；金属孔板和金属丝网的叠置用铆钉固定；所述吸附床竖墙壁外侧沿竖直方向设有加强板，该加强板利用螺栓与金属孔板、金属丝网固定连接且该加强板的上下两端分别与上封头体和下封头体固定连接。

所述金属孔板是由多块金属孔板单元拼接构成，所述金属丝网由多块金属丝网单元拼接构成，金属孔板位于金属丝网的外侧。

所述吸附器筒体的下端设有支座。

所述下封头体的底部设有裙式支座。

与现有技术卧式吸附器相比，本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，所述吸附器筒体是竖立设置的，所述吸附床竖直设置于吸附器筒体的中部且将吸附器筒体隔分出左部进气区和右部排气区，所述气体进口和气体排出口分别设置于左部进气区和右部排气区且气体进口的进气方向与吸附床平行，在吸附床的左、右侧表面均设有由金属孔板和金属丝网叠置在一起构成的吸附床竖墙壁，这种结构的吸附器，通过吸附器筒体由卧式改立式这一措施，设备安装的占地面积就大大降低，整套装置的紧凑性进一步提高，尤其对我们这个地少人多的国家来说，这一点显得尤为重要；由于气体进口的进气方向与吸附床平行，气流进入吸附器时，气流不直接冲击吸附床的金属孔板和金属丝网，气流要转弯90度才进入吸附床，因此本实用新型竖床式吸附器吸附床受到进气口气体的冲击作用很小，设置在吸附床左、右侧表面的吸附床竖墙壁，不再承受所有吸附剂的重量，仅仅起到容纳、固定吸附剂和均布气流的作用，当然还要承受气流通过吸附床前后压力差的作用，而迎风面承受气流冲击力的作用和卧式吸附器相比要小得多，或可以忽略不计，因此，本实用新型对吸附床竖墙壁强度的要求比卧式吸附床相应的迎风面水平床垫的强度要求要低得多，这就可以降低吸附床竖墙壁的生产成本；很明显，吸附床左、右侧的金属孔板和金属丝网使吸附剂的吸附高度（气流流经的距离）固定不变了，彻底消除了吸附器运行时，因吸附床床层高度发生变化而造成的吸附器运行不正常的事故。

进一步的有益效果是：在所述吸附床内设有一种吸附剂时，吸附剂顶端处的吸附器筒体的上封头体上设有吸附剂装料口，吸附剂底端处的吸附器筒体的下封头体上设有吸附剂卸料口；在所述吸附床内设有两种或两种以上吸附剂时，各吸附剂横向分层设置且相邻两层吸附剂之间由竖直设置的金属隔离丝网隔开，每种吸附剂顶端处的吸附器筒体的上封头体上均设有相应的吸附剂装料口，每种吸附剂底端处的吸附器筒体的下封头体上均设有相应的吸附剂卸料口，这种结构，由于设置了吸附剂装料口和吸附剂卸料口，因此吸附器在出厂时可以不加吸附剂，吸附剂直接发运用户，在用户安装现场添加，这一改进带来的有益效果是：1.吸附剂的运费可以大大降低，运输路径、搬运装卸次数都可以大大减少；2.由于大型吸附器的体积本来就很大，重量也很重，如果几十吨的吸附剂再装进吸附器内时，重量会更加加重，使大型吸附器的运输往往是超重件，如果把吸附剂去掉可以变成不超重的运输件，使运输费用可以节省很多；3.吸附剂在生产厂出厂时，往往是小包装的密封件，吸附剂不易被轻易污染，但在装进吸附器时，它的密封包装被破坏，在装料和运输过程中，很容易被大气污染，不得不在开车前进行高温活化处理，造成吸附剂的使用寿命受到影响，如果吸附剂在用户开车前添加，那情况会有很大的改观，因为吸附剂在出厂时是活化过的，装料后马上开车使用，起码活化温度、时间都可以降低，对吸附剂的使用寿命是大有好处的。由于吸附剂装料口、卸料口分别设置在相应吸附剂区域内的上、下端，因此，在吸附剂的装料和卸料时，由于吸附剂可以自由流动，工人可以在吸附器外操作，不必进入容器内就可以把吸附剂装卸完成，把更换或装卸吸附剂的过程，变成了一件很容易操作的工作，彻底改变了卧式吸附器时代的观念。当吸附床内有多种吸附剂时，两种吸附剂之间要设置金属隔离丝网，该金属隔离丝网的强度要比吸附床两边竖墙壁的强度低得多，仅仅起到隔离吸附剂和均布气流的作用即可，但对吸附剂装卸料时的操作过程提出了严格的要求：单独一种吸附剂装卸操作时，有把该金属隔离丝网毁坏的危险！而每种吸附剂设置相应的吸附剂装料口和吸附剂卸料口，可以多种吸附剂同步装卸，可有效的避免这种危险。

再进一步的有益效果是：由于所述气体进口和气体排出口均设置于所述上封头体上，或均设置于所述下封头体上，这种结构，气体的进出口布置在吸附器的同一个端头上，理论上可以使气流通过吸附床层每一处的流量相等，因而气体的均匀分布更有保证。而这一点卧式吸附器的结构从理论上是无法保证的。

附图说明

图1是现有技术的空气分离设备中的卧式吸附器的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的A部放大结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图5是图4的上封头体的俯视放大结构示意图；

图6是图4的下封头体的仰视放大结构示意图；

图7是图4的吸附床的局部放大结构示意图；

图8是图7的A部放大结构示意图；

图9是图7的B-B向放大结构示意图。

具体实施方式

如图4至9所示，本实用新型一种竖床式吸附器，包括一吸附器筒体3，该吸附器筒体3包括一个上封头体301和一个下封头体302，吸附器筒体3竖立设置，吸附床4竖直设置于吸附器筒体3的中部且将吸附器筒体3隔分出左部进气区5和右部排气区6，气体进口1和气体排出口2分别设置于左部进气区5和右部排气区6的下封头体302上，且气体进口1的进气方向与吸附床4平行，气体排出口2的排气方向与吸附床4平行，在吸附床4的左、右侧表面均设有由金属孔板7和金属丝网8叠置在一起构成的吸附床竖墙壁9，金属孔板7位于金属丝网8的外侧，金属孔板7的开孔率最低为50%，优选为70%，硅胶吸附剂17一侧的金属丝网8的孔径等于硅胶吸附剂17颗粒平均直径的70%，分子筛吸附剂18一侧的金属丝网8的孔径等于分子筛吸附剂18颗粒平均直径的70%，所述金属隔离丝网10的孔径等于较小吸附剂即分子筛吸附剂18颗粒的平均直径；为了加强叠置的牢固性，金属孔板7和金属丝网8之间用铆钉16铆接。所述吸附床竖墙壁9外侧沿竖直方向设有加强板13，该加强板13利用螺栓14与金属孔板7、金属丝网8固定连接，且该加强板13的上下两端分别与上封头体301和下封头体302用螺栓固定连接。

由于金属孔板7面积很大，而且要从吸附器的人孔中移进吸附器筒体3内（吸附器人孔为本领域的常规设计，说明书附图没有画出其位置），因此金属孔板7必须由多块金属孔板单元组成才能移进，其次金属孔板7和金属丝网8本身的刚性需要加强，鉴于以上因素，所以把金属孔板7和金属丝网8分单元铆接后一起折边（放置在中间部位的，四边都要折边），折边的高度原则是高于单元与单元组合时方便螺栓19的连结。分单元的原则是：竖向尺寸尽量长，使单元数尽量少，而宽度方向的尺寸和单元数是取决于能从吸附器的人孔中，把金属孔板7单元、金属丝网8单元移到吸附器筒体3内。在所述吸附床4内自左至右依次设有硅胶吸附剂17和分子筛吸附剂18，该两层吸附剂之间由竖直设置的金属隔离丝网10隔开，硅胶吸附剂17顶端处的上封头体301上设有硅胶吸附剂17装料口11，分子筛吸附剂18顶端处的上封头体301上设有分子筛吸附剂18装料口11’, 硅胶吸附剂17底端处的下封头体302上设有硅胶吸附剂17卸料口12, 分子筛吸附剂18底端处的下封头体302上设有分子筛吸附剂18卸料口12’。下封头体302的底部设有裙式支座15，吸附器的热胀冷缩力，由气体进口1和气体排出口2连接管来补偿，这一点又比卧式吸附器的热胀冷缩补偿结构简单、容易且有效。

本实用新型竖床式吸附器的性能、结构优越程度，大大超过现有的吸附器。但由于比卧式吸附器增加了一层金属孔板7和金属丝网8，理论上是增加了气体流经吸附床的流动阻力，但通过上述几方面优越性的论述可知，气体的总体流动阻力是下降的，况且还可以在设计计算时，通过各种手段（如适当降低流速等）来适应结构设计带来的不利因素。

Claims (8)

1.一种竖床式吸附器，包括设有气体进口（1）和气体排出口（2）的吸附器筒体（3），设置于所述吸附器筒体（3）内的吸附床（4），其特征在于：所述吸附器筒体（3）是竖立设置的；所述吸附床（4）竖直设置于吸附器筒体（3）的中部且将吸附器筒体（3）隔分出左部进气区（5）和右部排气区（6），所述气体进口（1）和气体排出口（2）分别设置于左部进气区（5）和右部排气区（6）且气体进口（1）的进气方向与吸附床（4）平行，在吸附床（4）的左、右侧表面均设有由金属孔板（7）和金属丝网（8）叠置在一起构成的吸附床竖墙壁（9）。

2.根据权利要求1所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述气体排出口（2）的排气方向与吸附床（4）平行。

3.根据权利要求2所述的竖床式吸附器，其特征在于：

在所述吸附床（4）内设有一种吸附剂时，吸附剂顶端处的吸附器筒体（3）的上封头体（301）上设有吸附剂装料口（11），吸附剂底端处的吸附器筒体（3）的下封头体（302）上设有吸附剂卸料口（12）；

在所述吸附床（4）内设有两种或两种以上吸附剂时，各吸附剂横向分层设置且相邻两层吸附剂之间由竖直设置的金属隔离丝网（10）隔开，每种吸附剂顶端处的吸附器筒体（3）的上封头体（301）上均设有相应的吸附剂装料口（11），每种吸附剂底端处的吸附器筒体（3）的下封头体（302）上均设有相应的吸附剂卸料口（12）。

4.根据权利要求3所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述气体进口（1）和气体排出口（2）均设置于所述上封头体（301）上，或均设置于所述下封头体（302）上。

5.根据权利要求4所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述金属孔板（7）的开孔率大于等于50%，所述金属丝网（8）的孔径小于等于吸附剂颗粒平均直径的70%，所述金属隔离丝网（10）的孔径小于等于较小吸附剂的平均直径；金属孔板（7）和金属丝网（8）的叠置用铆钉（16）固定；所述吸附床竖墙壁（9）外侧沿竖直方向设有加强板（13），该加强板（13）利用螺栓（14）与金属孔板（7）、金属丝网（8）固定连接且该加强板（13）的上下两端分别与上封头体（301）和下封头体（302）固定连接。

6.根据权利要求5所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述金属孔板（7）是由多块金属孔板单元拼接构成，所述金属丝网（8）由多块金属丝网单元拼接构成，金属孔板（7）位于金属丝网（8）的外侧。

7.根据权利要求1或2所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述吸附器筒体（3）的下端设有支座（15）。

8.根据权利要求6所述的竖床式吸附器，其特征在于：所述下封头体（302）的底部设有裙式支座。

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