CN205948604U - 一种用于吸附塔的气囊压紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于吸附塔的气囊压紧装置，涉及化工变压吸附设备领域，设在封头和设备筒体内的吸附剂之间，所述封头的中间位置设有进出气管，包括从上到下依次设置的气囊、盖板、筋板、孔板以及L型密封圈，所述气囊环绕在进出气管的四周，气囊上设有调节阀，所述调节阀延伸至封头的外部；所述盖板、筋板中间设有通气孔，盖板外侧的通气孔处连有大小头，所述大小头外端还连有短节，所述短节与进出气管相连；所述筋板外套设有环板；所述孔板下方设有不锈钢丝网层；盖板、筋板、孔板以及其上的零部件组成压紧装置，气囊内气体压力可通过调节阀进行调节，推动其下方的压紧装置将吸附剂压实，以确保吸附塔中的吸附剂装填后压紧严实。

Description

一种用于吸附塔的气囊压紧装置

技术领域

本实用新型涉及化工变压吸附设备领域，具体涉及一种用于吸附塔气囊压紧装置。

背景技术

变压吸附技术由于具操作简单、原料气适应范围广和操作成本低等特点，在医疗保健、钢铁冶炼、石油化工、精细化工、电子行业等各个领域发挥了重要作用。它的广泛应用，使得延长吸附剂使用寿命和提供吸附器生产能力成为工业界关心的问题。作为气体分离的核心介质，吸附剂寿命长短不仅关系到产品气的质量和产量，还关系到企业生产成本和经济效益，其主要影响因素包括吸附剂性能、分离工艺流程和吸附剂装填性能。吸附剂和工艺流程一经确定，科学的装填方法尤其重要。合理的装填方法能避免在床层中留下过多空隙和死空间，降低吸附剂粉化速度，减轻因此引起的阀门泄露和吸附塔部件损坏，降低后续设备出现运行事故的风险。改善装填效果还能改变吸附器内的流体力学特性，提供设备的生产能力。

吸附塔是变压吸附过程中的一种重要设备，吸附塔内装填的粒状吸附剂因工艺流体的流动而产生位移、跳动等运动，由此造成吸附剂的相互碰撞、摩擦；使得分离、净化过程不稳定，分离、净化效率不理想，吸附剂容易粉化而降低使用寿命。由于吸附剂的密度一般为700kg/m³，整体较轻，吸附剂填充不密实，吸附效果不理想，尤其是随着吸附剂使用时间的增长，吸附剂开始粉化，进一步地导致吸附效果较差，吸附剂使用寿命较短，需要频繁更换来保证吸附效果。吸附剂磨耗和衰减引起的产品收率下降。因此，改进吸附剂装填性能，使其装填密实，减少床层中的空隙和死空间，延长吸附剂使用寿命，充分发挥其分离性能，已成为分离领域重要的研究课题。

中小型变压吸附设备的装填，可采用敲击、抽真空、振动频率渐次衰减等方式，尽量减少吸附剂间的空隙，达到密实效果。装填好吸附剂后，需要将其压紧。目前的方法大概有两种，一种是采用气缸将吸附剂压紧，这种方式虽然在一定程度上能够改善吸附剂不密实的问题，但是由于气缸结构相对复杂，而且可靠性无法保证，因此不能确保吸附剂始终处于密实状态，吸附剂的吸附效果无法得到保证；另一种是采用在吸附剂上放置比吸附剂密度大的填料，通过该填料的自然重力将吸附剂压紧，但由于填料全靠自重来将吸附剂压紧，可能刚开始压紧效果还可以，但随着吸附剂的使用时间增长以及粉化程度逐渐增大，吸附剂也可能出现不密实的问题。因此，单纯地采用气缸压紧或填料来压紧吸附剂也无法确保吸附剂装填密实的效果。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于吸附塔的气囊压紧装置，确保吸附塔中的吸附剂装填后压紧严实，减少了床层中的空隙和死空间，改善气体分离的吸附效果，增加了设备的长周期的运行能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下：

一种用于吸附塔的气囊压紧装置，设在封头和设备筒体内的吸附剂之间，所述封头的中间位置设有进出气管，包括从上到下依次设置的气囊、盖板、筋板、孔板以及L型密封圈，所述气囊环绕在进出气管的四周，气囊上设有调节阀，所述调节阀延伸至封头的外部；所述盖板、筋板中间设有通气孔，盖板外侧的通气孔处连有大小头，所述大小头外端还连有短节，所述短节与进出气管相连；所述筋板外套设有环板；所述孔板下方设有不锈钢丝网层；盖板、筋板、孔板以及其上的零部件组成压紧装置，气囊内气体压力可通过调节阀进行调节，当设备正常运行相当一段时间后，吸附剂的堆积密度可能变大、吸附剂的少量粉化也可能使其总的体积略微变小，气囊推动其下方的压紧装置将吸附剂重新压实，以确保吸附塔中的吸附剂装填后压紧严实，达到减少床层中的空隙和死空间、改善气体分离的吸附效果、增加设备长周期的运行能力的效果，气囊及时地占据新增加出来的空间，推动压紧装置仍然紧紧地压住吸附剂，确保吸附塔以较理想的分离、净化效率、正常运行；因气囊作用于压紧装置的受力面积大，故而压紧装置受力均匀，这样L型密封圈受力均匀，变形小，密封效果改善，解决了气囊内部结构密封效果差、工作可靠性差的关键问题；不锈钢丝网层能够防止粉化的吸附剂的粉尘进入进出气管，避免损害外部变压吸附系统中程控阀的密封面。

更优的，所述短节、大小头、盖板、筋板、孔板之间的连接方式为焊接，连接牢固，易于实现。

更优的，所述L型密封圈与孔板之间活动连接，方便安装和拆卸。

更优的，所述L型密封圈与孔板之间设有垫圈，所述L型密封圈与孔板之间经紧固件相固定，使得L型密封圈与孔板之间的连接有一定的缓冲作用，避免硬碰硬接触。

更优的，所述盖板、筋板、环板以及孔板的外径小于设备筒体的内径，保证压紧装置的活动性；所述L型密封圈的外径不小于设备筒体的内径，保证压紧装置的密封性能。

更优的，所述盖板、筋板、环板以及孔板的材质为金属，形变小、强度大；所述L型密封圈、环板的材质为软质弹性橡胶，避免了盖板、筋板、环板以及孔板直接碰撞设备筒体，避免撞坏设备筒体；软质弹性橡胶能与设备筒体密切贴合，进一步保证了装置的密封性能。

更优的，所述气囊上还设有气压检测装置，所述气压检测装置延伸至封头的外部，便于随时检测气囊内部的压力，用于帮助决定何时加压。

更优的，气压检测装置与调节阀之间仪表联锁控制，气压检测装置检测到气囊内部的压力变化后自动控制调节阀的启闭，无需人为操作，安全性高。

更优的，所述气囊的材质为天然橡胶、人造高分子材料、金属材料的一种。

与现有技术相比，本实用新型所产生的有益效果：

1、减少了床层中的空隙和死空间，降低吸附剂粉化速度，延长吸附剂使用寿命，充分发挥其分离性能，大大提高了吸附的效率和产品收率；解决了现有技术中吸附塔的吸附剂无法确保压紧严实的弊病，吸附剂磨耗和衰减引起的产品收率下降，需要频繁更换吸附剂等问题，降低了企业的运行成本，也减轻因此引起的阀门泄露和吸附塔部件损坏，降低后续设备出现运行事故的风险；

2、本实用新型的气囊压紧装置专用于吸附塔等设备，可通过自动控制调整加气，保证气囊内的压力一定，即装置的紧密程度可调。即使到了装置运行后期，随着吸附剂的粉化，吸附剂变得不再紧实；该气囊压紧装置可自动控制再进一步调整气压，使吸附剂再度紧实，不需要人工来操作。设备正常运行相当一段时间后，吸附剂的堆积密度可能变大、吸附剂的少量粉化也可能使其总的体积略微变小，气囊会及时地占据新增加出来的空间，推动压紧装置仍然紧紧地压住吸附剂，确保分离、净化设备以较理想的分离、净化效率、正常运行；

3、压紧装置使气囊的压力均匀受力于吸附床层，也防止粉化的吸附剂的粉尘进入进出气管，避免损害外部变压吸附系统中程控阀的密封面；另外还能增加阻力，减少反吹时的流速；

4、不锈钢丝网层能够防止粉化的吸附剂的粉尘进入进出气管，避免损害外部变压吸附系统中程控阀的密封面；

5、气囊的的气体压力可通过针阀后的检测口随时检测到，也可随时充气以增加气囊的压力来确保设备正常运行；

6、密封过程中压紧装置移动速度均匀，运行平稳，因气囊作用于压紧装置的受力面积大、压紧装置受力均匀，这样L型密封圈受力均匀，变形小，密封效果改善，解决了气囊内部结构密封效果差、工作可靠性差的关键问题；

7、本实用新型通过设置气囊，使压紧装置均匀地压紧粒状吸附剂，满足设备良好运行的需求；本实用新型的气囊压紧装置改变了分离、净化设备的受力状况，使设备运行更为安全、可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是A处放大结构示意图；

图中标号分别为：1、吸附剂；2、设备筒体；3、设备下法兰；4、L型密封圈；5、紧固件；6、垫圈；7、不锈钢丝网层；8、孔板；9、环板；10、筋板；11、盖板；12、大小头；13、短节；14、气囊；15、调节阀；16、设备上法兰；17、封头；18、进出气管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1、图2所示，一种用于吸附塔的气囊压紧装置，设在封头17和设备筒体2内的吸附剂1之间，所述封头17的中间位置设有进出气管18，包括从上到下依次设置的气囊14、盖板11、筋板10、孔板8以及L型密封圈4，所述气囊14环绕在进出气管18的四周，气囊14上设有调节阀15，所述调节阀15延伸至封头17的外部；所述盖板11、筋板10中间设有通气孔，盖板11外侧的通气孔处连有大小头12，所述大小头12外端还连有短节13，所述短节13与进出气管18相连；所述筋板10外套设有环板9；所述孔板8下方设有不锈钢丝网层7。

本实施例中，封头17和设备筒体2之间采用法兰连接，所述设备筒体2的顶端设备下法兰3，所述封头17的底端设有设备上法兰16，所述设备下法兰3和设备上法兰16之间经紧固螺栓相固定，设备下法兰3和设备上法兰16之间设有密封垫圈。

本实施例中，盖板11、筋板10、环板9、孔板8、不锈钢丝网层7以及L型密封圈4等组成压紧装置，气囊14内气体压力可通过调节阀15进行调节，当设备正常运行相当一段时间后，吸附剂1的堆积密度可能变大、吸附剂的少量粉化也可能使其总的体积略微变小，气囊14推动其下方的压紧装置将吸附剂1重新压实，以确保吸附塔中的吸附剂1装填后压紧严实，达到减少床层中的空隙和死空间、改善气体分离的吸附效果、增加设备长周期的运行能力的效果，气囊及时地占据新增加出来的空间，推动压紧装置仍然紧紧地压住吸附剂，确保吸附塔以较理想的分离、净化效率、正常运行；因气囊14作用于压紧装置的受力面积大，故而压紧装置受力均匀，这样L型密封圈4受力均匀，变形小，密封效果改善，解决了气囊14内部结构密封效果差、工作可靠性差的关键问题；设置的不锈钢丝网层7能够防止粉化的吸附剂的粉尘进入进出气管18，避免损害外部变压吸附系统中程控阀的密封面。

本实施例的具体安装步骤为：先将气囊14安装在封头17内，气囊14内不可充气，通过外部真空泵对气囊14抽真空，让其保持一定的负压；再把吸附塔设备筒体2的下部分清理干净，按规定程序装入吸附剂1颗粒，用木锤轻轻敲打设备壳体2的上、下部位和四周，使吸附剂装填均匀、密实。吸附剂1装至设备法兰3密封面下5毫米处；吸附剂颗粒与气囊之间通过不锈钢丝网层7和盖板11隔开；把压紧装置安放在吸附床层上，并使L型密封圈4的唇边进入设备下法兰3内，使压紧装置的盖板11与设备法兰的密封面平行；安放好密封垫圈后，将装好气囊14的封头17装配好，旋紧紧固螺栓使其密封；通过调节阀15自动控制向气囊14充气升压；充气后的气囊14膨胀，使压紧装置向下移动、紧紧压住分离介质，气囊内的压力愈大压紧装置压向分离介质的力越大；原料气从吸附的底部进入设备筒体2，经过吸附剂1作用后，从进出气管18排出，完成吸附处理，在整个过程中，气囊14通过自动控制始终对盖板11有个向下的压力，始终将吸附剂颗粒压紧；盖板11和不锈钢丝网层7可对粉化的吸附剂粉尘进行拦截，防止其进入进出气管18，避免损害外部程控阀的密封面。

实施例2

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述短节13、大小头12、盖板11、筋板10、孔板8之间的连接方式为焊接，本实施例中短节13、大小头12、盖板11、筋板10、孔板8形成一个整体，方便安装，而且连接牢固，易于实现。

实施例3

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述L型密封圈4与孔板8之间设有垫圈6，所述L型密封圈4与孔板8之间经紧固件5相固定，本实施例的设置方便安装和拆卸，而且使得L型密封圈4与孔板8之间的连接有一定的缓冲作用，避免了硬碰硬接触。

实施例4

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述盖板11、筋板10、环板9以及孔板8的外径小于设备筒体2的内径，所述L型密封圈4的外径不小于设备筒体2的内径；所述盖板11、筋板10、环板9以及孔板8的材质为金属，所述L型密封圈4的材质为软质弹性橡胶；本实施例的设置避免了盖板11、筋板10、环板9以及孔板8直接碰撞设备筒体2，从而避免撞坏设备筒体2；软质弹性橡胶能与设备筒体2密切贴合，进一步保证了装置的密封性能。

实施例5

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述气囊14上还设有气压检测装置，所述气压检测装置延伸至封头17的外部，气压检测装置与调节阀15之间仪表联锁控制，本实施例通过PLC或DCS系统全自动控制气囊内部的压力，无需人为操作，安全性能高，调压及时，能更好的压紧吸附剂。

实施例6

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述气囊14的材质为天然橡胶，价格低廉，弹性好，易于实现。

实施例7

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述气囊14的材质为人造高分子材料，强度大，承力大，不容易破裂。

实施例8

在实施例1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置的基础上作进一步优化，所述气囊14的材质为金属材料，使用寿命长。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于吸附塔的气囊压紧装置，设在封头(17)和设备筒体(2)内的吸附剂(1)之间，所述封头(17)的中间位置设有进出气管(18)，其特征在于：包括从上到下依次设置的气囊(14)、盖板(11)、筋板(10)、孔板(8)以及L型密封圈(4)，所述气囊(14)环绕在进出气管(18)的四周，气囊(14)上设有调节阀(15)，所述调节阀(15)延伸至封头(17)的外部；所述盖板(11)、筋板(10)中间设有通气孔，盖板(11)外侧的通气孔处连有大小头(12)，所述大小头(12)外端还连有短节(13)，所述短节(13)与进出气管(18)相连；所述筋板(10)外套设有环板(9)；所述孔板(8)下方设有不锈钢丝网层(7)。

2.如权利要求1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述短节(13)、大小头(12)、盖板(11)、筋板(10)、孔板(8)之间的连接方式为焊接。

3.如权利要求1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述L型密封圈(4)与孔板(8)之间活动连接。

4.如权利要求3所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述L型密封圈(4)与孔板(8)之间设有垫圈(6)，所述L型密封圈(4)与孔板(8)之间经紧固件(5)相固定。

5.如权利要求1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述盖板(11)、筋板(10)、孔板(8)以及环板(9)的外径小于设备筒体(2)的内径，所述L型密封圈(4)的外径不小于设备筒体(2)的内径。

6.如权利要求5所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述盖板(11)、筋板(10)、孔板(8)以及环板(9)的材质为金属，所述L型密封圈(4)的材质为软质弹性橡胶。

7.如权利要求1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述气囊(14)上还设有气压检测装置，所述气压检测装置延伸至封头(17)的外部。

8.如权利要求7所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述气压检测装置与调节阀(15)之间仪表联锁控制。

9.如权利要求1所述的一种用于吸附塔的气囊压紧装置，其特征在于：所述气囊(14)的材质为天然橡胶、人造高分子材料、金属材料的一种。