CN207546142U - 一种旋转布料器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种旋转布料器，包括支架、固定设置在所述的支架上的第一料斗、与所述的第一料斗的出料口相连接且与所述的支架相转动连接的第二料斗、与所述的第二料斗的出料口相固定连接且与所述的支架相转动连接的输料管、与所述的输料管相固定连接的分叉管、与所述的分叉管相固定连接的布料管、固定设置在所述的支架上且与所述的输料管相连接能够带动所述的输料管转动的电机、与所述的电机相电连接的控制系统。本实用新型安装简单，操作简便，填料分布均匀，降低工作强度，改善工作环境，完美解决传统人工填料的不确定性以及潜在隐患，并且可以提高吸附剂的效率，延长吸附剂的寿命，使得制氧装置更加节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种旋转布料器。
背景技术
真空变压吸附VPSA空分制氧工艺原理是利用吸附器内吸附剂在高压环境，一定温度下对空气中氮气吸附量高于氧气吸附量而优先选择吸附较多的氮气，在低压环境，一定温度下吸附在吸附剂上的氮气得到解吸释放并排出系统，至少两台吸附器周而复始循环制得较高纯度氧气的过程。
VPSA制氧装置主要包含动力系统（鼓风机、真空泵）、阀门系统、吸附系统、电控系统、仪控系统、公用工程系统，这些系统组成有机组合为VPSA制氧系统。
VPSA制氧流程为空气经过空气过滤器滤除掉机械杂质后进入罗茨鼓风机，空气经过罗茨风机升压输至一只吸附器内，吸附器内部装填有各种吸附剂（13X、氧化铝、锂基分子筛），空气中的二氧化碳、水、大部分氮气以及少部分氧气被吸附在吸附剂上，未被吸附的氧气以及少部分杂质气体作为产品气输至氧气缓冲罐，经过后端氧气增压设备增压至满足工艺生产要求的压力后输出系统。当吸附器内吸附剂达到饱和，通过阀门切换将饱和后的吸附器连通至罗茨真空泵，且吸附器顶部阀门应处于关闭状态，该吸附器处于解吸状态，另一只吸附器将处于吸附产氧状态以保证装置连续产氧，饱和吸附器与真空泵连通后，吸附器内处于负压状态，吸附在吸附剂上的二氧化碳、水、大部分氮气和少部分氧气被真空泵抽出系统外，吸附剂得到再生准备进入下一个循环，该吸附和解吸过程均是通过可编程逻辑控制器PLC控制阀门的启闭来实现自动控制。
从VPSA制氧原理和流程来看，其中起到核心作用的是吸附剂对空气中各组分在不同压力下吸附量的差异来实现制备氧气，也就是吸附系统。吸附系统中最为关键的就是吸附剂本体，吸附剂的装填技术对吸附剂的效能影响很大，而目前吸附剂的装填工作主要以人工倾倒的方式装填，存在以下缺点：
1、吸附剂分布不均匀，吸附剂存在架拱现象导致吸附剂堆密度增大，使得吸附器内部空间变大，也就是死空间（不参与吸附剂吸附的空间）变大，尤其对于VPSA制氧短周期循环工艺而言，50~60秒完成一次吸附和解吸，过大的死空间会降低氧气的收率，导致增加罗茨风机的进气量，能耗的增加；
2、人工装填很难保证吸附剂颗粒间紧密接触，吸附剂之间存在一定的空隙，当吸附剂经过每一次的吸附和解吸过程中，吸附剂颗粒之间会摩擦和碰撞，短时间内就会导致吸附剂颗粒的粉化造成吸附性能下降，氧气的纯度和产量会同时下降，长时间运行粉化的粉末堵塞吸附器，制氧装置失效；
3、人工装填时，每当装入一定量吸附剂后就会进入吸附器内进行人工扒平，在扒平的过程中的人工操作必定会对吸附剂进行踩踏，扒平也很难保证吸附剂在各个截面上均匀，而且也增加了吸附剂粉化的危险；
4、人工进入吸附器扒平时，工人需佩戴口罩等防护措施，由于吸附剂的物理特征会产生粉尘和尘粒，工人工作不便，环境恶劣。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动向真空变压吸附VPSA空分制氧装置的吸附器内装填吸附剂的旋转布料器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种旋转布料器，包括支架、固定设置在所述的支架上的第一料斗、与所述的第一料斗的出料口相连接且与所述的支架相转动连接的第二料斗、与所述的第二料斗的出料口相固定连接且与所述的支架相转动连接的输料管、与所述的输料管相固定连接的分叉管、与所述的分叉管相固定连接的布料管、固定设置在所述的支架上且与所述的输料管相连接能够带动所述的输料管转动的电机、与所述的电机相电连接的控制系统。
具体地，所述的旋转布料器还包括定位轴承，所述的输料管通过所述的定位轴承与所述的支架相转动连接。
进一步地，所述的旋转布料器还包括承压轴承，所述的输料管通过所述的承压轴承与所述的支架相转动连接。
更进一步地，所述的承压轴承位于所述的定位轴承的上方。
再进一步地，所述的旋转布料器还包括设置在所述的输料管和所述的电机之间的传动装置。
最具体地，所述的传动装置与所述的输料管的连接处位于所述的定位轴承和所述的承压轴承之间。
具体地，所述的第一料斗的出料口插设在所述的第二料斗内。
优选地，所述的电机为变频电机。
具体地，所述的控制系统包括与所述的电机相电连接的电箱、与所述的电箱相电连接的控制器。
优选地，所述的输料管的转动轴心线与真空变压吸附VPSA空分制氧装置的吸附器的轴心线重合。
本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型通过机械旋转布料的方式替代了传统的人工填料的方式，布料器安装简单，操作简便，填料分布均匀，降低工作强度，改善工作环境，完美解决传统人工填料的不确定性以及潜在隐患，并且可以提高吸附剂的效率，延长吸附剂的寿命，使得制氧装置更加节能。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
其中：1、第一料斗；2、支架；3、承压轴承；4、定位轴承；5、电机；6、第二料斗；7、输料管；8、分叉管；9、布料管；10、电箱。
具体实施方式
如附图1所示的旋转布料器，包括支架2、第一料斗1、第二料斗6、输料管7、分叉管8、布料管9、电机5、控制系统、定位轴承4、承压轴承3、传动装置。其中，支架2、第一料斗1、定位轴承4、承压轴承3、电机5、控制系统不会相对真空变压吸附VPSA空分制氧装置的吸附器旋转，第二料斗6、输料管7、分叉管8、布料管9相对真空变压吸附VPSA空分制氧装置的吸附器旋转且绕着吸附器的轴心线旋转。
第一料斗1和电机5均固定设置在支架2上。具体地，支架2包括两部分，一是整体支架，用于支撑第一料斗1，二是电机支架，用于支撑和调节电机5。第一料斗1是填料的入口，根据加料方式和布料的速度来确定第一料斗1的尺寸和厚度。
输料管7通过定位轴承4和承压轴承3与支架2相转动连接，定位轴承4的作用是保证输料管7垂直设置，承压轴承3的作用是支撑输料管7。承压轴承3位于定位轴承4的上方。输料管7用于流通和疏导填料。
第二料斗6的出料口与输料管7的上端部相固定连接从而使得第二料斗6能够随着输料管7的转动而相对支架2转动。
第一料斗1的出料口插设在第二料斗6内从而使得第一料斗1在第二料斗6转动时不会产生干涉，第二料斗6收集第一料斗1的出料口出来的填料。
分叉管8与输料管7的下端部相固定连接从而使得分叉管8随着输料管7的转动而转动，分叉管8的分叉口可以为1个或多个，具体可以根据计算设置分叉角度以及分叉口的个数。
布料管9与分叉管8相固定连接从而使得布料管9随着分叉管8的转动而转动，布料管9的下边缘根据需要计算开孔，从而使得填料分布均匀。
输料管7、第二料斗6、分叉管8、布料管9均绕着输料管7的轴心线转动，输料管7的轴心线与吸附器的轴心线重合。
电机5通过传动装置与输料管7相连接从而能够带动输料管7转动，电机5为变频电机，传动装置与输料管7的连接处位于定位轴承4和承压轴承3之间。传动装置不是本实用新型保护的重点，例如可以采用皮带传动、链条传动等传动方式。
控制系统与电机5相电连接，控制系统包括与电机5相电连接的电箱10、与电箱10相电连接的控制器。控制系统为电机5提供电力以及调节电机5的转速。
本实用新型的安装方式：
将支架2固定在吸附器的顶端法兰，工人由侧人孔进入到吸附器，将分叉管8和布料管9依次安装在输料管7上，并确保相关角度，通过人工旋转保证布料管9不碰撞吸附器内件。由电工将电机5电缆连接临时电源，通过电箱10调试电机5的旋转，同时调整转速。
准备工作结束后，开始装填工作，启动电机5，填料导入第一料斗1内，填料依次通过第一料斗1、第二料斗6、输料管7、分叉管8和布料管9进入到吸附器内，在装填5分钟后，技术人员通过侧人孔观察填料分布情况，根据分布情况调整电机5转速，使得填料分布均匀。
将全部填料装填完毕后，工人进入吸附器内将分叉管8和布料管9取出，拆除支架2和法兰的连接件，撤出布料器，即完成填料的装填工作，工人可进行下一步工序。
本实用新型具备如下优点：
1.通过机械旋转布料器加装填料，可增加吸附剂的堆密度，一般由0.53~0.55 t/m3增加到0.6t/m3左右，减少由于填装方式而产生的死空间，同时，吸附器的容积也可是人工装填的91.6%，不但可以减少吸附器的制作费用，也可减少死空间。
2.死空间的减少使得VPSA制氧装置在周期性运行时，每个周期产品氧气的损失减少，提高氧气的收率，节省运行成本。
3.使用机械旋转布料，吸附剂是通过重力作用自然沉降，吸附剂之间的碰撞和堆积更加均匀和紧密，有效避免了VPSA制氧装置运行时气体对吸附剂冲刷的不均匀性，以及人工踩踏带来的隐患，提高吸附剂的使用寿命以及装置运行的性能指标的稳定性。
4.机械旋转布料器替代了人工装填，除以上优势外，同时解放了人力，工人不必进入吸附器内将吸附剂扒平，只是在使用初期在吸附器顶部观察布料的情况即可，判断吸附剂布料均匀后，不再需要人工观察，改善工作环境。
5.在化工生产中，很多化工单元是通过装填填料的罐体和容器进行净化或化学反应，如果在合适的场合应用该实用新型布料器，不仅可带来以上的优势，同时提高工作效率。故该布料器值得推广。
如上所述，我们完全按照本实用新型的宗旨进行了说明，但本实用新型并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本实用新型的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。
Claims (10)
1.一种旋转布料器，其特征在于：所述的旋转布料器包括支架（2）、固定设置在所述的支架（2）上的第一料斗（1）、与所述的第一料斗（1）的出料口相连接且与所述的支架（2）相转动连接的第二料斗（6）、与所述的第二料斗（6）的出料口相固定连接且与所述的支架（2）相转动连接的输料管（7）、与所述的输料管（7）相固定连接的分叉管（8）、与所述的分叉管（8）相固定连接的布料管（9）、固定设置在所述的支架（2）上且与所述的输料管（7）相连接能够带动所述的输料管（7）转动的电机（5）、与所述的电机（5）相电连接的控制系统。
2.根据权利要求1所述的旋转布料器，其特征在于：所述的旋转布料器还包括定位轴承（4），所述的输料管（7）通过所述的定位轴承（4）与所述的支架（2）相转动连接。
3.根据权利要求2所述的旋转布料器，其特征在于：所述的旋转布料器还包括承压轴承（3），所述的输料管（7）通过所述的承压轴承（3）与所述的支架（2）相转动连接。
4.根据权利要求3所述的旋转布料器，其特征在于：所述的承压轴承（3）位于所述的定位轴承（4）的上方。
5.根据权利要求4所述的旋转布料器，其特征在于：所述的旋转布料器还包括设置在所述的输料管（7）和所述的电机（5）之间的传动装置。
6.根据权利要求5所述的旋转布料器，其特征在于：所述的传动装置与所述的输料管（7）的连接处位于所述的定位轴承（4）和所述的承压轴承（3）之间。
7.根据权利要求1所述的旋转布料器，其特征在于：所述的第一料斗（1）的出料口插设在所述的第二料斗（6）内。
8.根据权利要求1所述的旋转布料器，其特征在于：所述的电机（5）为变频电机。
9.根据权利要求1所述的旋转布料器，其特征在于：所述的控制系统包括与所述的电机（5）相电连接的电箱（10）、与所述的电箱（10）相电连接的控制器。
10.根据权利要求1所述的旋转布料器，其特征在于：所述的输料管（7）的转动轴心线与真空变压吸附VPSA空分制氧装置的吸附器的轴心线重合。
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