CN204933196U - 一种撬装集成氮氧分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装集成氮氧分离装置，包括活性炭吸附器以及至少一个吸附塔，所述活性炭吸附器和吸附塔分别连接固定在撬装组件上，所述活性炭吸附器的进气口端与压缩空气机构连接，其出气口端通过下管路与吸附塔的进气口连接，所述吸附塔的出气口与上管路连接，经过滤后的冷干压缩空气通过该装置快速实现氮氧分离，直接产出高纯度的氮气。本实用新型采用整体集成撬装，优化管道设计布局，不仅降低了设备的制造成本，降低能量消耗，也提高了氮氧分离装置的成熟度和单机产品化，推动其更广泛应用和向各行业的普及。

Description

一种撬装集成氮氧分离装置

技术领域

本实用新型涉及制氮设备技术领域，特别涉及一种撬装集成氮氧分离装置。

背景技术

氮气是无色无味的气体，在空气中的体积百分比为78.03%，利用其惰性的特点，氮气广泛应用于防止氧化、防止燃烧机爆炸等。而现有氮氧分离装置布置不够合理，致使管道过长，绕过路径曲折，既增加成本，也由于过长的管道中余留的气体使氮氧分离效果不够理想、纯度提高有限，响应时间加长。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简洁，集成度度高、维护修理费用低，生产氮气纯度高的撬装集成氮氧分离装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：包括活性炭吸附器以及至少一个吸附塔，所述活性炭吸附器和吸附塔分别连接固定在撬装组件上，所述活性炭吸附器的进气口端与压缩空气机构连接，其出气口端通过下管路与吸附塔的进气口连接，所述吸附塔的出气口与上管路连接。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其在所述撬装组件上设置有吸附塔A和吸附塔B，所述下管路包括净化压缩空气总进气管路以及空气输入管路，所述活性炭吸附器的出气口端与净化压缩空气总进气管路连接，所述净化压缩空气总进气管路分别通过对称设置的空气输入管路与吸附塔A和吸附塔B的进气口连接；所述上管路包括氮气输出支路以及氮气总输出管路，所述吸附塔A和吸附塔B通过对称设置的氮气输出支路与氮气总输出管路连接。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其所述净化压缩空气总进气管路包括依次焊接的活性炭吸附器出口法兰、第一直角弯管、第一截止阀以及第一三通，所述活性炭吸附器出口法兰与活性炭吸附器的出气口端连接，所述第一三通分别与对称设置的空气输入管路连接；分别与吸附塔A和吸附塔B进口端连接的空气输入管路均包括依次焊接的第一连接管、第二截止阀、第二直角弯管、第二连接管、第二三通、第三连接管、第三直角弯管以及吸附塔进口法兰，所述吸附塔进口法兰分别与对应的吸附塔A和吸附塔B的进气口端连接。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其所述吸附塔A和吸附塔B对应的空气输入管路中的第二连接管通过第二三通分别与放空管路连接，所述放空管路包括依次焊接的第三截止阀、第四连接管、第三三通以及连接管路（7d），所述第三截止阀分别与吸附塔A和吸附塔B对应的空气输入管路中的第二三通连接，所述连接管路通过法兰盘与消声器连接。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其分别与吸附塔A和吸附塔B出口端连接的氮气输出支路均包括依次焊接的吸附塔出口法兰、第四直角弯管、第五连接管、第四截止阀以及第四三通，所述吸附塔出口法兰分别与对应的吸附塔A和吸附塔B的出气口端连接；所述氮气总输出管路包括依次焊接的第五截止阀、第五三通、对夹式单向阀以及氮气出口法兰，所述第五截止阀与第四三通连接。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其在与所述吸附塔A和吸附塔B连接的氮气输出支路中的第五连接管分别通过对应的连接弯管与吹扫调节阀连接，在所述连接弯管上设置有压力表，在所述对夹式单向阀两端连接有与之并联的流量调节阀。

本实用新型所述的撬装集成氮氧分离装置，其在所述吸附塔B上设置有电磁阀组，所述电磁阀组通过控制系统控制下管路和上管路中各截止阀的循环开闭。

本实用新型采用整体集成撬装，优化管道设计布局，不仅降低了设备的制造成本，降低能量消耗，也提高了氮氧分离装置的成熟度和单机产品化，推动其更广泛应用和向各行业的普及。本实用新型通过环境空气经压缩、冷干、多级过滤净化后，采用活性炭吸附器清除残余油、水、微尘，并经变压吸附氮氧分离，同时由于上管路、下管路中除阀件、法兰盘、直角弯管外采用最简洁的直管焊接而成，无连接管路富余，氮氧分离过程中管道中余留气体最少，流速最快，从而使氮氧分离更快捷、纯度更高，而且成本最优化，也更容易进行模块化封装。

附图说明

图1和图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的主视图。

图4是本实用新型中下管路的结构示意图。

图5是本实用新型中上管路的结构示意图。

图中标记：1为活性炭吸附器，2为撬装组件，3为下管路，4为上管路，5a为活性炭吸附器出口法兰，5b为第一直角弯管，5c为第一截止阀，5d为第一三通，6a为第一连接管，6b为第二截止阀，6c为第二直角弯管，6d为第二连接管，6e为第二三通，6f为第三连接管，6g为第三直角弯管，6h为吸附塔进口法兰，7a为第三截止阀，7b为第四连接管，7c为第三三通，7d为连接管路，8为消声器，9为吸附塔A，10为吸附塔B，11a为吸附塔出口法兰，11b为第四直角弯管，11c为第五连接管，11d为第四截止阀，11e为第四三通，12a为第五截止阀，12b为第五三通，12c为对夹式单向阀，12d为氮气出口法兰，13a为连接弯管，13b为吹扫调节阀，13c为压力表，14为流量调节阀，15为电磁阀组。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2和3所示，一种撬装集成氮氧分离装置，包括活性炭吸附器1以及至少一个吸附塔，所述活性炭吸附器1和吸附塔分别连接固定在撬装组件2上，所述活性炭吸附器1的进气口端与压缩空气机构连接，其出气口端通过下管路3与吸附塔的进气口连接，所述吸附塔的出气口与上管路4连接。

其中，所述的活性炭吸附器用于清除洁净空气中的残留物，尤其残油，进一步提高空气的洁净度，提高吸附塔内碳分子筛的使用寿命和延长维护保养周期。

在本实施例中，在所述撬装组件2上设置有吸附塔A9和吸附塔B10，所述活性炭吸附器、吸附塔A和吸附塔B分别通过螺栓紧固在撬装组件上，撬架组件可以整体吊装或叉车搬运等，使用时用螺栓与基座固联；所述下管路3包括净化压缩空气总进气管路以及空气输入管路，所述活性炭吸附器1的出气口端与净化压缩空气总进气管路连接，所述净化压缩空气总进气管路分别通过对称设置的空气输入管路与吸附塔A9和吸附塔B10的进气口连接；所述上管路4包括氮气输出支路以及氮气总输出管路，所述吸附塔A9和吸附塔B10通过对称设置的氮气输出支路与氮气总输出管路连接；在所述吸附塔B10上设置有电磁阀组15，所述电磁阀组15通过控制系统控制下管路3和上管路4中各截止阀的循环开闭。

其中，在所述的吸附塔A和吸附塔B内装有专用的碳分子筛，当洁净的压缩空气进入吸附塔A入口端经碳分子筛向出口端流动时，O₂、CO₂和H₂O被其吸附，产品氮气由吸附塔A出口端流出。经一段时间后，吸附塔A内的碳分子筛吸附饱和，这时，吸附塔A自动停止吸附，压缩空气流入吸附塔B进行吸氧产氮，对并吸附塔A分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速降压至常压脱除已吸附的O₂、CO₂和H₂O来实现的，脱除气体通过消声器排放。吸附塔A和吸附塔B交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氮气。上述过程均由可编程序控制器来控制。

如图4所示，所述净化压缩空气总进气管路包括依次焊接的活性炭吸附器出口法兰5a、第一直角弯管5b、第一截止阀5c以及第一三通5d，所述活性炭吸附器出口法兰5a与活性炭吸附器1的出气口端连接，所述第一三通5d分别与对称设置的空气输入管路连接；分别与吸附塔A9和吸附塔B10进口端连接的空气输入管路均包括依次焊接的第一连接管6a、第二截止阀6b、第二直角弯管6c、第二连接管6d、第二三通6e、第三连接管6f、第三直角弯管6g以及吸附塔进口法兰6h，所述吸附塔进口法兰6h分别与对应的吸附塔A9和吸附塔B10的进气口端连接。

其中，所述吸附塔A9和吸附塔B10对应的空气输入管路中的第二连接管6d通过第二三通6e分别与放空管路连接，所述放空管路包括依次焊接的第三截止阀7a、第四连接管7b、第三三通7c以及连接管路7d，所述第三截止阀7a分别与吸附塔A9和吸附塔B10对应的空气输入管路中的第二三通6e连接，所述连接管路7d通过法兰盘与消声器8连接。

如图5所示，分别与吸附塔A9和吸附塔B10出口端连接的氮气输出支路均包括依次焊接的吸附塔出口法兰11a、第四直角弯管11b、第五连接管11c、第四截止阀11d以及第四三通11e，所述吸附塔出口法兰11a分别与对应的吸附塔A9和吸附塔B10的出气口端连接；所述氮气总输出管路包括依次焊接的第五截止阀12a、第五三通12b、对夹式单向阀12c以及氮气出口法兰12d，所述第五截止阀12a与第四三通11e连接。

其中，在与所述吸附塔A9和吸附塔B10连接的氮气输出支路中的第五连接管11c分别通过对应的连接弯管13a与吹扫调节阀13b连接，在所述连接弯管13a上设置有压力表13c，在所述对夹式单向阀12c两端连接有与之并联的流量调节阀14。

本实用新型中所述的吸附塔A、吸附塔B根据活性炭吸附器的维护保养空间进行集中布置；所述的上管路、下管路中除阀件、法兰盘、直角弯管外采用最简洁的直管焊接而成，无连接管路富余，氮氧分离过程中管道中余留气体最少，流速最快，从而氮氧分离更快捷、纯度更高，同时成本最优化，也更容易进行模块化封装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：包括活性炭吸附器（1）以及至少一个吸附塔，所述活性炭吸附器（1）和吸附塔分别连接固定在撬装组件（2）上，所述活性炭吸附器（1）的进气口端与压缩空气机构连接，其出气口端通过下管路（3）与吸附塔的进气口连接，所述吸附塔的出气口与上管路（4）连接。

2.根据权利要求1所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：在所述撬装组件（2）上设置有吸附塔A（9）和吸附塔B（10），所述下管路（3）包括净化压缩空气总进气管路以及空气输入管路，所述活性炭吸附器（1）的出气口端与净化压缩空气总进气管路连接，所述净化压缩空气总进气管路分别通过对称设置的空气输入管路与吸附塔A（9）和吸附塔B（10）的进气口连接；所述上管路（4）包括氮气输出支路以及氮气总输出管路，所述吸附塔A（9）和吸附塔B（10）通过对称设置的氮气输出支路与氮气总输出管路连接。

3.根据权利要求2所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：所述净化压缩空气总进气管路包括依次焊接的活性炭吸附器出口法兰（5a）、第一直角弯管（5b）、第一截止阀（5c）以及第一三通（5d），所述活性炭吸附器出口法兰（5a）与活性炭吸附器（1）的出气口端连接，所述第一三通（5d）分别与对称设置的空气输入管路连接；分别与吸附塔A（9）和吸附塔B（10）进口端连接的空气输入管路均包括依次焊接的第一连接管（6a）、第二截止阀（6b）、第二直角弯管（6c）、第二连接管（6d）、第二三通（6e）、第三连接管（6f）、第三直角弯管（6g）以及吸附塔进口法兰（6h），所述吸附塔进口法兰（6h）分别与对应的吸附塔A（9）和吸附塔B（10）的进气口端连接。

4.根据权利要求3所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：所述吸附塔A（9）和吸附塔B（10）对应的空气输入管路中的第二连接管（6d）通过第二三通（6e）分别与放空管路连接，所述放空管路包括依次焊接的第三截止阀（7a）、第四连接管（7b）、第三三通（7c）以及连接管路（7d），所述第三截止阀（7a）分别与吸附塔A（9）和吸附塔B（10）对应的空气输入管路中的第二三通（6e）连接，所述连接管路（7d）通过法兰盘与消声器（8）连接。

5.根据权利要求2所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：分别与吸附塔A（9）和吸附塔B（10）出口端连接的氮气输出支路均包括依次焊接的吸附塔出口法兰（11a）、第四直角弯管（11b）、第五连接管（11c）、第四截止阀（11d）以及第四三通（11e），所述吸附塔出口法兰（11a）分别与对应的吸附塔A（9）和吸附塔B（10）的出气口端连接；所述氮气总输出管路包括依次焊接的第五截止阀（12a）、第五三通（12b）、对夹式单向阀（12c）以及氮气出口法兰（12d），所述第五截止阀（12a）与第四三通（11e）连接。

6.根据权利要求5所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：在与所述吸附塔A（9）和吸附塔B（10）连接的氮气输出支路中的第五连接管（11c）分别通过对应的连接弯管（13a）与吹扫调节阀（13b）连接，在所述连接弯管（13a）上设置有压力表（13c），在所述对夹式单向阀（12c）两端连接有与之并联的流量调节阀（14）。

7.根据权利要求2至6中任意一项所述的撬装集成氮氧分离装置，其特征在于：在所述吸附塔B（10）上设置有电磁阀组（15），所述电磁阀组（15）通过控制系统控制下管路（3）和上管路（4）中各截止阀的循环开闭。