CN206974123U - 一种通氮干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通氮干燥装置，该装置包括氮气源和通过进气管道与氮气源相连的干燥箱，还包括用于在向干燥箱通入氮气前抽出干燥箱内的气体的抽气泵，抽气泵通过出气管道与干燥箱相连，进气管道设有进气阀，出气管道设有排气阀。由于该装置设置有抽气泵，使用过程中，采用抽气泵将干燥箱内的气体抽出，为干燥箱提供负压环境，使氮气更加容易快速充满干燥箱，相比起现有技术中使用氮气将干燥箱内的气体排出，该装置避免了在排出干燥箱内的气体的过程中同时排出氮气造成的浪费，因此减少了氮气的使用量，节约了成本；另外，采用抽气泵快速抽气，缩短了通氮干燥的时间，提高工作效率。

Description

一种通氮干燥装置

技术领域

本实用新型涉及煤样检测技术领域，更具体地说，涉及一种通氮干燥装置。

背景技术

煤样的水分含量是商品煤计价的重要指标，因此，在煤样制备及实验过程中，需要对煤样的水分含量进行测定，而该检测过程需要对煤样进行干燥。

现有的煤样干燥装置主要包括氮气源和干燥箱，在对煤样进行干燥之前，首先通过氮气源向干燥箱内通入氮气以预先排出干燥箱内部的空气，从而避免空气对煤样造成氧化；然后再将干燥箱加热到指定温度，并继续通入氮气对煤样进行干燥；在干燥过程中需要定时换气时，以边通氮气边排出干燥箱内的气体的方式进行换气。

然而，在排出干燥箱内气体的过程中也会排出氮气，造成氮气的浪费，增加了实验成本，而且预先向干燥箱内通入氮气的操作中排尽干燥箱内部的气体需要耗费较长的时间，即通氮干燥的准备时间较长，从而使通氮干燥的整体效率大大降低。

综上所述，如何提供一种效率较高的通氮干燥装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种效率较高的通氮干燥装置，该装置可以减少氮气的使用量，同时缩短准备时间，从而整体提高通氮干燥的效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种通氮干燥装置，包括氮气源和通过进气管道与所述氮气源相连的干燥箱，还包括用于在向所述干燥箱通入氮气前抽出所述干燥箱内的气体的抽气泵，所述抽气泵通过出气管道与所述干燥箱相连，所述进气管道设有进气阀，所述出气管道设有排气阀。

优选地，所述进气管道还设有用于计量氮气的通入量的流量计，所述流量计位于所述进气阀与所述干燥箱之间。

优选地，所述干燥箱连接有用于控制所述干燥箱内的温度的辅助加热设备。

优选地，所述干燥箱内设有用于控制所述干燥箱内的温度的加热装置。

优选地，所述加热装置包括用于加热所述干燥箱的加热器、用于测量所述干燥箱内的温度的温度传感器和与所述加热器和所述温度传感器均相连的控制面板。

优选地，所述氮气源包括氮气压力瓶或氮气发生装置。

优选地，所述干燥箱的样品入口处设有用于密封所述样品入口以使所述干燥箱成密封空间的密封门体。

优选地，所述干燥箱上设有用于检测所述干燥箱内部压力的压力检测仪。

本实用新型提供的通氮干燥装置包括氮气源和通过进气管道与氮气源相连的干燥箱，还包括用于在向干燥箱通入氮气前抽出干燥箱内的气体的抽气泵，抽气泵通过出气管道与干燥箱相连，进气管道设有进气阀，出气管道设有排气阀。由于该装置设置有抽气泵，使用过程中，采用抽气泵将干燥箱内的气体抽出，为干燥箱提供负压环境，使氮气更加容易快速充满干燥箱，相比起现有技术中使用氮气将干燥箱内的气体排出，本实用新型提供的通氮干燥装置避免了在排出干燥箱内的气体的过程中同时排出氮气造成的浪费，因此减少了氮气的使用量，节约了成本；另外，采用抽气泵快速抽气，缩短了通氮干燥的时间，提高工作效率。因此，采用本实用新型提供的通氮干燥装置可以从整体上提高通氮干燥的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供通氮干燥装置具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型所提供通氮干燥装置具体实施例二的结构示意图。

图1-2中：

11为氮气源、12为进气阀、13为流量计、14为进气管道、15为干燥箱、16为出气管道、17为排气阀、18为抽气泵、151为加热器、152为样品、153为样品容器、154为温度传感器、155为密封门体、156为控制面板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种效率较高的通氮干燥装置，该装置可以减少氮气的使用量，同时缩短准备时间，从而整体提高通氮干燥的效率。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供通氮干燥装置具体实施例一的结构示意图；图2为本实用新型所提供通氮干燥装置具体实施例二的结构示意图。

本实用新型提供的通氮干燥装置，包括氮气源11和通过进气管道14与氮气源11相连的干燥箱15，还包括用于在向干燥箱15通入氮气前抽出干燥箱15内的气体的抽气泵18，抽气泵18通过出气管道16与干燥箱15相连，进气管道14设有进气阀12，出气管道16设有排气阀17。

氮气源11用于向干燥箱15供应氮气，进气阀12用于控制氮气源11与干燥箱15之间的通断以及控制向干燥箱15通入氮气的压力，进气管道14连通氮气源11和干燥箱15，以使氮气源11能顺利向干燥箱15供应氮气。

抽气泵18用于在向干燥箱15通入氮气前抽出干燥箱15内的气体，以使干燥箱15内为负压的真空环境。

排气阀17用以控制抽气泵18与干燥箱15之间的通断。

出气管道16将抽气泵18和干燥箱15连通，确保抽取气体的顺畅进行。

本实用新型提供的通氮干燥装置设置抽气泵18，使用过程中，采用抽气泵18将干燥箱15内的气体抽出，为干燥箱15提供负压环境，使氮气更加容易快速充满干燥箱15，相比起现有技术中使用氮气将干燥箱15内的气体排出，本实用新型提供的通氮干燥装置避免了在排出干燥箱15内的气体的过程中同时排出氮气造成的浪费，因此减少了氮气的使用量，节约了成本；另外，采用抽气泵18快速抽气，缩短了通氮干燥的时间，提高工作效率。综上所述，采用本实用新型提供的通氮干燥装置可以从整体上提高通氮干燥的效率。

为了便于计算通入干燥箱15内氮气的氮气量，在一个具体实施例中，进气管道14还设有用于计量氮气的通入量的流量计13，流量计13位于进气阀12与干燥箱15之间。这样，就可以统计由氮气源11通入干燥箱15的氮气的具体氮气量。

为了满足进行氮气干燥的温度要求，且使干燥箱15的结构简单，在一个具体实施例中，干燥箱15连接有用于控制干燥箱15内的温度的辅助加热设备。辅助加热设备可以为加热烘箱，也可以为其它具有加热功能并能控制温度保持在一定范围的辅助加热设备；通过辅助加热设备可以对干燥箱15进行加热，并将干燥箱15内的温度控制在进行氮气干燥的温度范围内。

通常情况下按照国标要求，进行氮气干燥反应的温度范围可以为105-110℃。

另外，考虑到采用辅助加热设备的成本比较高，为了节约成本，采用可自加热的干燥箱15，因此在一个具体实施例中，干燥箱15内设有用于控制干燥箱15内的温度的加热装置。加热装置只需要具有加热功能并能保持温度在一定范围内即可，且该加热装置设于干燥箱15内部，因此加热装置的结构可以为能满足需求的简单结构即可，且不需要壳体等防护装置，采用这样的结构，可以避免购买使用辅助加热设备，因此可以节约成本。

为了使加热装置简单易实现，在一个具体实施例中，加热装置包括用于加热干燥箱15的加热器151、用于测量干燥箱15内的温度的温度传感器154和与加热器151和温度传感器154均相连的控制面板156。加热器151和温度传感器154均位于干燥箱15的内部，控制面板156位于干燥箱15的外部。通过控制面板156可以进行人机交互、参数设置等。

具体地，加热器151对干燥箱15进行加热，温度传感器154对干燥箱15内部的温度进行测量，当温度传感器154测量的温度在进行氮气干燥所需要的温度范围内时，控制面板156可控制加热器151保持在干燥所需的温度范围内，如果温度传感器154测量的温度未达到干燥所需的温度要求，则控制面板156可通过人机交互和参数设置控制加热器151加热到所需温度。因此，干燥箱15可通过加热器151、温度传感器154和控制面板156实现独立完成加热干燥箱15的温度，从而使干燥箱15内部的温度保持在进行氮气干燥的温度范围内。

为了保证氮气的供应，氮气源11可以为氮气压力瓶，也可以为氮气发生装置。即可以通过进气管道14将干燥箱15直接与氮气压力瓶的进气阀12相连；也可以设置能产生氮气的氮气发生装置为干燥箱15供应氮气，具体根据用户的实际情况确定，这里不做限定。

考虑到干燥箱15整体的密封性，在一个具体实施例中，干燥箱15的样品入口处设有用于密封样品入口以使干燥箱15成密封空间的密封门体155。称量好的样品152平摊放于样品容器153中后，将盛放有样品152的样品容器153从干燥箱15的样品入口处放入干燥箱15内，关闭密封门体155，以确保干燥箱15的密封性，氮气源11向干燥箱15内通入氮气后，使干燥箱15能整体处于纯氮气的环境，避免空气对样品152造成氧化，影响实验的准确性。

在上述任意一个实施例的基础之上，考虑到实际操作中为了确认干燥箱15内的气体压力，以判定干燥箱15内的气体是否已被抽尽，在一个具体实施例中，干燥箱15上设有用于检测干燥箱15内部压力的压力检测仪。当压力检测仪检测到干燥箱15内的压力小于或等于预设的负压值，则表明抽气泵18已将干燥箱15内的气体抽尽；当压力检测仪检测到干燥箱15内的压力大于预设的负压值，则表明干燥箱15内的气体尚未被抽气泵18全部抽出，干燥箱15内还未处于负压的真空状态。

需要说明的是，这里的预设的负压值为当干燥箱15内的气体被抽尽时干燥箱15内的压力值。

该氮气干燥装置的使用方法如下：

在将已经称量好的样品152放入干燥箱15内后，对样品152进行干燥之前，首先采用将干燥箱15密封，关闭与干燥箱15连接的进气阀12，利用抽气泵18将干燥箱15内的空气抽出，以使干燥箱15内形成负压的真空环境，从而避免空气对样品152造成氧化，使实验结果不准确。

采用压力检测仪检测干燥箱15内的压力，如果压力检测仪检测到干燥箱15内的压力小于或等于预设的负压值，则停止抽取气体；如果压力检测仪检测到干燥箱15内的压力大于预设的负压值，则继续采用抽气泵18抽取干燥箱15内的气体，直至干燥箱15内的压力值满足要求为止。

通过辅助加热设备或者加热装置控制干燥箱15内的温度，例如通过加热装置的加热器151、温度感应器154以及控制面板156控制干燥箱15内的温度保持在进行干燥反应的要求范围内。

然后通过氮气源11向干燥箱15内通入氮气以对样品152进行干燥。

在对样品152进行干燥的过程中，由于样品152内的水分会在高温下挥发，混入干燥箱15内的氮气中，使氮气含有一定的水分，影响样品152的干燥，因此需要预定时间后，对干燥箱15进行换气。

具体地换气过程为：关闭进气阀12，停止氮气源11对干燥箱15的氮气供气，打开排气阀17及抽气泵18，采用抽气泵18将干燥箱15内的含水氮气抽出，并利用压力检测仪检测干燥箱15内的压力，当干燥箱15内的压力小于或等于预设的负压值时，则停止抽气，关闭排气阀17及抽气泵18，打开进气阀12，再次通过氮气源11向干燥箱15供应纯净氮气，并使氮气充满整个干燥箱15的内部，从而使样品152在整个氮气环境下进行干燥，以确保样品152不被氧化以及实验结果的准确性。

这里的预定时间是按照国标要求来确定的，按照国标要求，需要对干燥箱15进行定时换气，且国标要求换气频率为每小时15次以上，用户可以按照国标要求来进行换气，比如每小时换气20次，即每三分钟换气一次，则可依此来确定换气的预定时间；达到预定时间后，就进行以上换气的具体操作。

在更换样品152时，首先关闭进气阀12，停止氮气源11对干燥箱15的供气，打开密封门体155，将样品152从干燥箱15的样品入口处取出，并将样品152冷却称量；再次将样品152放入干燥箱15内后，关闭密封门体155，这时由于密封门体的打开和关闭的过程中会有空气通过干燥箱15的样品入口进入干燥箱15内部，因此干燥箱15内的氮气会混入空气，为避免混入的空气对样品152造成氧化，影响实验结果的准确性，需要进行上述换气过程，打开排气阀17及抽气泵18，采用抽气泵18将干燥箱15内的含空气的氮气抽出，并利用压力检测仪检测干燥箱15内的压力，当干燥箱15内的压力小于或等于预设的负压值时，则停止抽气，关闭排气阀17及抽气泵18，打开进气阀12，再次通过氮气源11向干燥箱15供应纯净氮气以对样品152进行干燥。

需要说明的是，上述更换样品152指的是定时检查性干燥时将样品152从干燥箱15中取出进行称量后，再将样品152放回干燥箱15；在使用该氮气干燥装置对样品152进行氮气干燥的过程中，需要进行多次检查性干燥，即将样品152从干燥箱15中取出，对样品152进行冷却后称量，并对比前后检查性干燥相邻两次样品152的质量是否符合国标要求，当不符合国标要求时，再将样品152放回干燥箱15继续干燥，这样循环多次地进行检查性干燥，直至满足国标要求为止。更换样品152或者是完成一组样品152的干燥操作，准备进行下一个样品152的干燥的时候。综上，更换样品152指的是密封门体155打开并再次关闭后的状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的通氮干燥装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种通氮干燥装置，包括氮气源(11)和通过进气管道(14)与所述氮气源(11)相连的干燥箱(15)，其特征在于，还包括用于在向所述干燥箱(15)通入氮气前抽出所述干燥箱(15)内的气体的抽气泵(18)，所述抽气泵(18)通过出气管道(16)与所述干燥箱(15)相连，所述进气管道(14)设有进气阀(12)，所述出气管道(16)设有排气阀(17)。

2.根据权利要求1所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述进气管道(14)还设有用于计量氮气的通入量的流量计(13)，所述流量计(13)位于所述进气阀(12)与所述干燥箱(15)之间。

3.根据权利要求2所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述干燥箱(15)连接有用于控制所述干燥箱(15)内的温度的辅助加热设备。

4.根据权利要求2所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述干燥箱(15)内设有用于控制所述干燥箱(15)内的温度的加热装置。

5.根据权利要求4所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述加热装置包括用于加热所述干燥箱(15)的加热器(151)、用于测量所述干燥箱(15)内的温度的温度传感器(154)和与所述加热器(151)和所述温度传感器(154)均相连的控制面板(156)。

6.根据权利要求5所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述氮气源(11)包括氮气压力瓶或氮气发生装置。

7.根据权利要求6所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述干燥箱(15)的样品入口处设有用于密封所述样品入口以使所述干燥箱(15)成密封空间的密封门体(155)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的通氮干燥装置，其特征在于，所述干燥箱(15)上设有用于检测所述干燥箱(15)内部压力的压力检测仪。