CN208532232U - 一种微型psa制氮系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制氮系统领域，特别涉及一种微型PSA制氮系统，其技术方案要点是包括依次连接的空压机、用于储存和缓慢释放空气的空气缓冲罐、用于过滤空气中较大的水分和杂质的C级过滤器、用于冷却和压缩空气的冷干机、用于过滤空气中较小杂质的T级过滤器、A级过滤器和制氮装置，所述制氮装置包括第一吸附塔和第二吸附塔，冷干机通过三通管与第一吸附塔和第二吸附塔的进气口分别连接；还包括出气管道和排气管道，所述第一吸附塔的进气口和第二吸附塔的进气口均连接至所述排气管道；第一吸附塔的出气口和第二吸附塔的出气口均连接至出气管道。其具有制得的氮气纯度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氮系统领域，特别涉及一种微型PSA制氮系统。
背景技术
目前，公开号为CN201500506U的中国专利公开了一种船用微型PSA制氮系统，其特征是：包括空气压缩机，空气压缩机后设置C级过滤器，C级过滤器后设置冷干机，冷干机后依次设置T级过滤器、A级过滤器，A级过滤器后设置吸附塔装置，吸附塔装置的氮气滞留侧与氮气储气罐连接。
这种制氮系统虽然结构合理，工作性能好。但是：其进气口不具备排气功能，容易造成氮气和氧气的出气混乱，影响氮气品质。
实用新型内容
本实用新型是提供一种微型PSA制氮系统，其具有制得的氮气纯度高的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种微型PSA制氮系统，包括依次连接的空压机、用于储存和缓慢释放空气的空气缓冲罐、用于过滤空气中较大的水分和杂质的C级过滤器、用于冷却和压缩空气的冷干机、用于过滤空气中较小杂质的T级过滤器、A级过滤器和制氮装置，所述制氮装置包括第一吸附塔和第二吸附塔，冷干机通过三通管与第一吸附塔和第二吸附塔的进气口分别连接；还包括出气管道和排气管道，所述第一吸附塔的进气口和第二吸附塔的进气口均连接至所述排气管道；第一吸附塔的出气口和第二吸附塔的出气口均连接至出气管道。
通过采用上述技术方案，令第一吸附塔和第二吸附塔的进气口均连接至排气管道，通过排气管道放出吸附罐内的氧气，氧气和氮气的排放路径不同，在生产时，氮气通过出气口排出，氧气通过进气口排出，不会污染产出氮气的品质，能够制得纯度较高的氮气。
进一步设置：所述排气管道上设置有排放口，所述排放口上设置有消声器。
通过采用上述技术方案，设置消声器，能够在排放口放出氧气时进行消声，防止噪声污染。
进一步设置：所述第一吸附塔或所述第二吸附塔上均包括壳体，所述壳体内设置有碳分子筛层和氧化铝层，所述氧化铝层设置于所述碳分子筛层的下方。
通过采用上述技术方案，氧化铝具有很强的吸水性，具有很强的吸附能力，设置氧化铝层，能够吸附进入吸附塔中的空气中的水分，经过吸附后提高空气的干燥程度；同时，将氧化铝层设置于碳分子筛层的下方，当氧化铝层中吸附的水因重力下落时，不会污染碳分子筛层。
进一步设置：所述第一吸附塔或所述第二吸附塔的出气口附近的壳体内填充有棕压垫。
通过采用上述技术方案，设置棕压垫，能够减少气流对出气口周围壳体的冲刷，延长吸附塔的使用寿命。
进一步设置：所述进气口的正上方设置有分流板；所述分流板与所述壳体之间设置有分流板支腿。
通过采用上述技术方案，设置分流板，当气流从进气管进入吸附塔的底部封头时，气流会冲击分流板，并从分流板的边沿溢出，从而对空气起到一定的缓冲和分散作用。
作为优选，所述分流板为上凸的球面型。
通过采用上述技术方案，将分流板设置为上凸的球面型，将分流板设置为球面型，能够使溢出的空气均匀四散。
进一步设置：还包括用于进一步分散气体的防冲板，所述防冲板设置于所述分流板的上方以及所述氧化铝层的下方。
通过采用上述技术方案，设置防冲板，经过分流板四散的气流与防冲板相遇时，会收到一定阻挡，从而缓冲气流，使通过防冲板的空气分散更为均匀。
进一步设置：所述防冲板包括第一孔板、设置于第一孔板上方的第二孔板以及夹设于第一孔板和第二孔板之间的钢丝网层。
通过采用上述技术方案，空气通过第一孔板进入钢丝网层时，在钢丝网层中会改变其流向，从而实现缓冲气流，使空气分散更为均匀的功能。
进一步设置：所述钢丝网层与所述第一孔板之间还设置有棕垫。
通过采用上述技术方案，设置棕垫，作用与钢丝网类似，还能够起到一定的消音作用。
进一步设置：所述第一孔板和第二孔板之间通过螺栓固定连接。
通过采用上述技术方案，通过螺栓固定第一孔板和第二孔板，能够避免出现第一孔板和第二孔板因气流冲击分离，导致夹设与第一孔板和第二孔板之间的钢丝网散落。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
1、通过令氧气和氮气的排放路径不同，能够制得纯度较高的氮气；
2、通过设置消声器，能够在排放口放出氧气时进行消声，防止噪声污染；
3、设置氧化铝层，能够吸附进入吸附塔中的空气中的水分，经过吸附后提高空气的干燥程度，降低产出的氮气的露点；
4、设置棕压垫，能够减少气流对出气口周围壳体的冲刷，延长吸附塔的使用寿命；
5、分流板设置为与底部封头球面段一致的上凸的球面型，能够使溢出的空气均匀四散，达到更好的气流分散效果；
6、设置防冲板，能够缓冲气流，使通过防冲板的空气分散更为均匀；
7、加固防冲板的第一孔板和第二孔板之间的连接，能够避免出现夹设与第一孔板和第二孔板之间的钢丝网散落的情况。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图2是实施例中用于体现第一吸附塔的结构示意图。
图中，1、壳体；3、底部封头；31、球面段；32、直段；4、进气接管；5、分流板；51、分流板支腿；6、防冲板；61、第一孔板；62、棕垫；63、钢丝网层；64、第二孔板；7、氧化铝层；8、碳分子筛层；9、螺栓；10、螺母；12、空压机；13、空气缓冲罐；14、C级过滤器；15、冷干机；16、T级过滤器；17、A级过滤器；19、第一吸附塔；20、第二吸附塔；21、棕压垫；22、三通管；23、出气管道；24、排气管道；25、消声器；26、电控阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1：一种微型PSA制氮系统，如图1、2所示，包括依次连接的空压机12、空气缓冲罐13、C级过滤器14、冷干机15、T级过滤器16、A级过滤器17和制氮装置。空压机12用于抽取空气，空气缓冲罐13用于储存由空压机12抽取的空气并缓慢释放。C级过滤器14用于过滤空气中较大颗粒的水分和杂质。冷干机15用于冷却和压缩空气。T级过滤器16和A级过滤器17用于过滤空气中较小颗粒的杂质。制氮装置能够将空气中的氮氧分离，制得氮气。
制氮装置包括第一吸附塔19和第二吸附塔20。
第一吸附塔19包括壳体1，壳体1的顶部开设有出气口，壳体1的底部开设有进气口。进气口上连接有进气管道，进气管道上还连接有进气支管。
进气口的正上方设置有分流板5，分流板5为上凸的球面型，分流板5与壳体1之间设置有分流板支腿51，分流板5通过分流板支腿51与壳体1固定连接。
分流板5的上方还设置有防冲板6，防冲板6自下而上包括第一孔板61、棕垫62、钢丝网层63和第二孔板64。第一孔板61和第二孔板64上对应的位置开设有通孔，螺栓9穿过第一孔板61和第二孔板64上的通孔，并与螺母10连接，从而实现第一孔板61和第二孔板64的固定连接。防冲板6用于进一步分散气体。
防冲板6的上方设置有用于吸附水分的氧化铝层7。
氧化铝层7的上方设置有用于实现氮氧分离的碳分子筛层8。
出气口附近的壳体1内填充有棕压垫21。
第二吸附塔20的结构与第一吸附塔19的结构一致。
A级过滤器17上还连接有三通管22，三通管22的两支管分别与第一吸附塔19的进气支管和第二吸附塔20的进气支管连接。三通管22与第一吸附塔19的进气支管之间还设置有电控阀门26。三通管22与第二吸附塔20的的进气支管之间也设置有电控阀门26。
还设置有用于排出制得的氮气的出气管道23，出气管道23与第一吸附塔19的出气口连接，出气管道23与第一吸附塔19的出气口之间设置有电控阀门26。出气管道23还与第二吸附塔20的出气口连接，出气管道23与第二吸附塔20的出气口之间设置有电控阀门26。
还包括用于排出氧气的排气管道24。排气管道24与第一吸附塔19的进气管道连接，排气管道24与第一吸附塔19的进气管道之间连接有电控阀门26。排气管道24还与第二吸附塔20的进气管道连接，排气管道24与第二吸附塔20的进气管道之间也连接有电控阀门26。
排气管道24上还设置有排气口，排气口上设置有消声器25。
本实施例的使用方式如下：空压机12将原料空气压缩后进入空气缓冲罐13中，空气缓冲罐13将空气中的大部分油、液态水、灰尘附着于容器壁后沉积到罐底。经过缓冲的空气进入经过C级过滤器14进行初级过滤油水，随后通过冷干机15进一步压缩空气，降低露点。随后经过T级过滤器16进行微量除水，A级过滤器17进行微量除油。将进化后的空气分别进入第一吸附塔19和第二吸附塔20。在第一吸附塔19或第二吸附塔20中，空气首先经过氧化铝层7进一步除水。然后经过碳分子筛层8吸附，空气中的氧分子被吸附在唉碳分子筛的微孔中，大量氮气以及少量氧气由壳体1顶部的出气口流出，完成制氮。
在第一吸附塔19制氮的同时，第二吸附塔20中吸附的氧分子经过进气管道、排气管道24以及消声器25进行排空，完成第二吸附塔20的脱氧。
当第二吸附塔20制氮的同时，第一吸附塔19中吸附的氧分子经过进气管道、排气管道24以及消声器25进行排空，完成第一吸附塔19的脱氧。
上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种微型PSA制氮系统，包括依次连接的空压机（12）、用于储存和缓慢释放空气的空气缓冲罐（13）、用于过滤空气中较大的水分和杂质的C级过滤器（14）、用于冷却和压缩空气的冷干机（15）、用于过滤空气中较小杂质的T级过滤器（16）、A级过滤器（17）和制氮装置，其特征是：所述制氮装置包括第一吸附塔（19）和第二吸附塔（20），A级过滤器（17）上设置有三通管，所述A级过滤器（17）通过三通管（22）与第一吸附塔（19）和第二吸附塔（20）的进气口分别连接；还包括出气管道（23）和排气管道（24），所述第一吸附塔（19）的进气口和第二吸附塔（20）的进气口均连接至所述排气管道（24）；第一吸附塔（19）的出气口和第二吸附塔（20）的出气口均连接至出气管道（23）。
2.根据权利要求1所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述排气管道（24）上设置有排放口，所述排放口上设置有消声器（25）。
3.根据权利要求1所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述第一吸附塔（19）或所述第二吸附塔（20）上均包括壳体（1），所述壳体（1）内设置有碳分子筛层（8）和氧化铝层（7），所述氧化铝层（7）设置于所述碳分子筛层（8）的下方。
4.根据权利要求3所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述第一吸附塔（19）或所述第二吸附塔（20）的出气口附近的壳体（1）内填充有棕压垫（21）。
5.根据权利要求3所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述进气口的正上方设置有分流板（5）；所述分流板（5）与所述壳体（1）之间设置有分流板支腿（51）。
6.根据权利要求5所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述分流板（5）为上凸的球面型。
7.根据权利要求6所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：还包括用于进一步分散气体的防冲板（6），所述防冲板（6）设置于所述分流板（5）的上方以及所述氧化铝层（7）的下方。
8.根据权利要求7所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述防冲板（6）包括第一孔板（61）、设置于第一孔板（61）上方的第二孔板（64）以及夹设于第一孔板（61）和第二孔板（64）之间的钢丝网层（63）。
9.根据权利要求8所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述钢丝网层（63）与所述第一孔板（61）之间还设置有棕垫（62）。
10.根据权利要求8所述的一种微型PSA制氮系统，其特征是：所述第一孔板（61）和第二孔板（64）之间通过螺栓（9）固定连接。
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