CN209093031U - 压缩空气除杂系统、制氮制氧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压缩空气除杂系统、制氮制氧系统，解决了空气压缩机流出的压缩空气含油率和含水率较高技术问题。该装置包括混合除杂装置和第三除杂装置，混合除杂装置包括热气入口和冷气入口，热压缩空气和冷压缩空气分别通过热气入口和冷气入口进入混合除杂装置内，混合除杂装置能对流入其内的气体进行除水处理并能将流入其内的热压缩空气和冷压缩空气混合成具有一定温度的混合气体；混合除杂装置的混合气出口与第三除杂装置的混合气入口相连接，混合除杂装置内的气体能流入第三除杂装置中；第三除杂装置与制氮制氧装置相连接，且第三除杂装置内的气体能流入制氮制氧装置中。本实用新型用于降低压缩空气中的含杂率。
Description
技术领域
本实用新型涉及压缩空气除杂技术领域，尤其是涉及一种压缩空气除杂系统、制氮制氧系统。
背景技术
制氮制氧装置包括中空纤维膜，中空纤维膜是以聚砜、二甲基乙酰胺为原料加工成中空内腔的纤维丝，中空纤维膜具有选择性渗透特性，H2O、O2和CO2等杂质渗透较快，N2渗透较慢，这样就使渗透快的与渗透慢的分离。
当向制氮制氧装置的中空纤维膜中通入压缩空气时，位于中空纤维膜内的压缩空气中的杂质H2O、O2和CO2能快速渗透至中空纤维膜外，N2则会滞留在中空纤维膜内，进而从压缩空气中获得氮气。
但是，从空气压缩机流出的压缩空气含油率和水量率较高，油脂会附着在中空纤维摸的内壁上、水蒸气在中空纤维膜内聚集，进而堵塞中空纤维膜，导致O2、CO2、H2O等杂质的渗透速率降低或者不能渗透至中空纤维摸外，导致中空纤维摸不可逆的损坏，同时也会使中空纤维膜内氮气含杂率上升，影响氮气品质。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
从空气压缩机流出的压缩空气含油率和含水率较高，容易堵塞制氮制氧装置的中空纤维膜，影响氮气的品质。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供压缩空气除杂系统、制氮制氧系统，以解决现有技术中存在的从空气压缩机流出的压缩空气含油率和含水率较高，容易堵塞制氮制氧装置的中空纤维膜的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(结构简单、使用方便、便于运输)详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的压缩空气除杂系统，包括混合除杂装置和第三除杂装置，其中，所述混合除杂装置包括热气入口和冷气入口，热压缩空气和冷压缩空气分别通过所述热气入口和所述冷气入口进入所述混合除杂装置内，所述混合除杂装置能对流入其内的气体进行除水处理并能将流入其内的热压缩空气和冷压缩空气混合成具有一定温度的混合气体；所述混合除杂装置的混合气出口与所述第三除杂装置的混合气入口相连接，所述混合除杂装置内的气体能流入所述第三除杂装置中，且所述第三除杂装置能对流入其内气体进行除水、除油处理；所述第三除杂装置与制氮制氧装置相连接，且所述第三除杂装置内的气体能流入所述制氮制氧装置中。
优选的，所述混合除杂装置包括第一除杂装置和第二除杂装置，所述热气入口位于所述第一除杂装置上，所述冷气入口位于所述第二除杂装置上，热压缩空气和冷压缩空气分别通过所述热气入口和所述冷气入口流入所述第一除杂装置和所述第二除杂装置内，且所述第一除杂装置和所述第二除杂装置均能对流入其内部的气体进行除水处理；所述第一除杂装置的热气出口与所述第二除杂装置的滤后热气入口相连接，所述第一除杂装置内的热压缩空气能流入所述第二除杂装置并与所述第二除杂装置内的冷压缩空气混合形成具有一定温度的混合气体；所述混合气出口位于所述第二除杂装置上，所述第二除杂装置通过所述混合气出口与所述第三除杂装置的混合气入口相连接。
优选的，所述第一除杂装置和所述第二除杂装置为挡板式汽水分离器或旋风式汽水分离器中的一种或两种。
优选的，所述第三除杂装置包括至少一个过滤结构，且所有所述过滤结构依次连接，所述混合除杂装置内的气体能依次流过所有所述过滤结构流入所述制氮制氧装置中。
优选的，随着气体流动的方向，所述过滤结构的过滤精度逐渐增加。
优选的，所述过滤结构为滤芯式汽水分离器。
优选的，所述第三除杂装置还包括吸附结构，所述吸附结构设置于任意相邻的两个所述过滤结构之间且所述吸附结构分别与两侧的所述过滤结构相连通；所述吸附结构为活性炭罐。
优选的，所述第三除杂装置包括至少一个吸附结构，且所有所述吸附结构依次连接；所述吸附结构为活性炭罐。
本实用新型提供一种制氮制氧系统，包含制氮制氧装置和以上技术方案中任一所述的压缩空气除杂系统。
优选的，所述制氮制氧装置与压缩空气除杂系统相连通的管路中设置有温度检测元件，用于检测气体的实时温度。
本实用新型压缩空气除杂系统能降低压缩空气中的水和油等杂质的含量。当过滤后的压缩空气进入制氮制氧装置内时，能有效降低制氮制氧装置中的中空纤维膜堵塞的概率。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型压缩空气过滤系统的结构示意图；
图2是本实用新型压缩空气过滤系统的除杂混合装置的结构示意图；
图3是本实用新型压缩空气过滤系统的第二除杂装置的结构示意图。
图中1、混合除杂装置；11、第一除杂装置；111、热气出口；12、第二除杂装置；121、滤后热气入口；122、混合气出口；2、第三除杂装置；21、混合气入口；22、过滤结构；23、吸附结构；3、热气入口；4、冷气入口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
本实用新型提供的压缩空气除杂系统，包括混合除杂装置和第三除杂装置，其中，混合除杂装置包括热气入口和冷气入口，热压缩空气和冷压缩空气分别通过热气入口和冷气入口进入混合除杂装置内，混合除杂装置能对流入其内的气体进行除水处理并能将流入其内的热压缩空气和冷压缩空气混合成具有一定温度的混合气体；混合除杂装置的混合气出口与第三除杂装置的混合气入口相连接，混合除杂装置内的气体能流入第三除杂装置中，且第三除杂装置能对流入其内气体进行除水、除油处理；第三除杂装置与制氮制氧装置相连接，且第三除杂装置内的气体能流入制氮制氧装置中。本实用新型压缩空气除杂系统能降低压缩空气中含有的水和油等杂质含量，当过滤后的压缩空气进入制氮制氧装置内时，能有效降低制氮制氧装置中的中空纤维膜堵塞的概率。
参考附图1～3，上述技术方案中的混合除杂装置1至少包含以下三种实施方式：
第一种：
如图2所示，混合除杂装置1包括第一除杂装置11和第二除杂装置12，热气入口3位于第一除杂装置11上，冷气入口4位于第二除杂装置12上，热压缩空气和冷压缩空气通过管道分别从热气入口3和冷气入口4流入第一除杂装置11和第二除杂装置12内，且第一除杂装置11和第二除杂装置12均能对流入其内部的气体进行除水处理。
第一除杂装置11上设置有热气出口111，第二除杂装置12上设置有滤后热气入口121，第一除杂装置11的热气出口111通过管道与第二除杂装置12 的滤后热气入口121相连接。由第一除杂装置11除杂后的热压缩空气能流入第二除杂装置12并与第二除杂装置12内的冷压缩空气混合形成具有一定温度的混合气体；同时，混合气出口122位于第二除杂装置12上，第二除杂装置12 的混合气出口122通过管道与第三除杂装置2的混合气入口21(参考附图1) 相连接，第二除杂装置12内的气体能流入第三除杂装置2中。
第二种：
参考附图3，在第一种技术方案的基础上，去掉第一除杂装置11，保留第二除杂装置12，且将空压机输送过来的热压缩空气和冷压缩空气直接通入第二除杂装置12中，使热压缩空气和冷压缩空气在第二除杂装置12中混合并除杂。
第三种：
附图未示出，混合除杂装置1包括第一除杂装置11、第二除杂装置12和混合装置，其中，热气入口3位于第一除杂装置11上，冷气入口4位于第二除杂装置12上，热压缩空气和冷压缩空气通过管道分别从热气入口3和冷气入口 4流入第一除杂装置11和第二除杂装置12内，且第一除杂装置11和第二除杂装置12均能对流入其内部的气体进行除水处理。
第一除杂装置11上设置有热气出口111、第二除杂装置12上设置有冷气出口，第一除杂装置11的热气出口111通过管道与混合装置的第一气体入口相连接，第二除杂装置12的冷气出口通过管道与混合装置的第二气体入口相连接，第一除杂装置11和第二除杂装置12内的气体能分别流入混合装置内，混合装置能对流入其内部的两种气体混合成具有一定温度的混合气体。
混合装置上设置有气体出口，混合装置的气体出口通过管道与制氮制氧装置相连接，混合装置内的气体能流入制氮制氧装置中。
以上三种技术方案在实际生产过程中均是可行的，但是三者明显不同。
由空压机产生并输送过来的热压缩空气和冷压缩空气均具有明显的气体波动。因此，在第二种实施方式中，空压机输送过来的热压缩空气和冷压缩空气同时通入第二除杂装置12内混合，当均具有气体波动的热压缩空气和冷压缩空气相遇时，第二除杂装置12内气体的波动会更加明显。气体剧烈波动不利于设备的正常运转，亦会影响设备的使用寿命及过滤精度。
第三种实施方式中，热压缩空气和冷压缩空气分别进入第一除杂装置11 和第二除杂装置12进行除水和稳压处理，并在混合装置内混合成一定温度的气体。此时，设备运转平稳，过滤效果好，但是所需的设备较多，增加了成本。
第一种实施方式则是介于第二种实施方式和第三种实施方式中的优选的实施方式，既能减小第二除杂装置12内的气体波动，又能降低成本。因此，本实施方式中，优选第一种实施方式。
其中，第一除杂装置11、第二除杂装置12和混合装置为挡板式汽水分离器或旋风式汽水分离器中的一种或两种，汽水分离器能分离位于其内的气体中的水分，且热压缩空气和冷压缩空气在汽水分离器中高速流动时能够混合呈具有一定温度的混合气体。上述两者汽水分离器均为现有技术，在此对其具体结构及工作原理不做赘述。优选的，第一除杂装置11和第二除杂装置12均为挡板式汽水分离器。
如图1所示，本实施方式中，第三除杂装置2包括至少一个过滤结构22 且所有过滤结构22依次连接。第一个过滤结构22为前端过滤结构，混合气入口21设置于该前端过滤结构上，前端过滤结构的混合气入口21通过管道与第二除杂装置12的混合气出口122相连接；最后一个过滤结构22为末端过滤结构，末端过滤结构与制氮制氧装置相连接，第二除杂装置12内的气体能依次流过所有过滤结构22并流入制氮制氧装置中。
当然，随着气体流动的方向，过滤结构22的过滤精度逐渐增加。同时，由空压机输送来的压缩空气中含有油脂，为了能同时去除油脂和水，故而，本实施方式中的过滤结构22为滤芯式汽水分离器。
优选的，第三除杂装置2还包括吸附结构23，吸附结构23设置于任意相邻的两个过滤结构22之间且吸附结构23分别与两侧的过滤结构22相连通。或者，吸附结构23设置于前端过滤结构和第二除杂装置12之间；吸附结构23 为活性炭罐，活性炭罐能吸附流入其内的气体中含有的水和油脂，延长滤芯式汽水分离器中的滤芯的使用寿命。
优选的，第三除杂装置2包括至少一个吸附结构23，且所有吸附结构23 依次连接，第二除杂装置12内的气体能依次流过所有的吸附结构23并流入制氮制氧装置内，其中，吸附结构23为活性炭罐。
本实用新型提供一种制氮制氧系统，包含制氮制氧装置和以上技术方案中任一所述的压缩空气除杂系统。
由于制氮制氧装置的最佳工作温度为48℃，因此，优选的，制氮制氧装置与压缩空气除杂系统相连通的管路中设置有温度检测元件，用于检测气体的实时温度。
当温度检测元件检测到气体的温度明显高于48℃时，增大冷压缩空气的流量或减小热压缩空气的流量，进而降低混合后的气体温度，至温度检测元件检测到气体温度为48℃左右为止；当温度检测元件检测到气体的温度明显低于 48℃时，增大热压缩空气的流量或减小冷压缩空气的流量，进而增加混合后的气体温度，至温度检测元件检测到气体温度为48℃左右为止。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种压缩空气除杂系统，其特征在于，包括混合除杂装置(1)和第三除杂装置(2)，其中，
所述混合除杂装置(1)包括热气入口(3)和冷气入口(4)，热压缩空气和冷压缩空气分别通过所述热气入口(3)和所述冷气入口(4)进入所述混合除杂装置(1)内，所述混合除杂装置(1)能对流入其内的气体进行除水处理并能将流入其内的热压缩空气和冷压缩空气混合成具有一定温度的混合气体；
所述混合除杂装置(1)的混合气出口(122)与所述第三除杂装置(2)的混合气入口(21)相连接，所述混合除杂装置(1)内的气体能流入所述第三除杂装置(2)中，且所述第三除杂装置(2)能对流入其内气体进行除水、除油处理；所述第三除杂装置(2)与制氮制氧装置相连接，且所述第三除杂装置(2)内的气体能流入所述制氮制氧装置中。
2.根据权利要求1所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述混合除杂装置(1)包括第一除杂装置(11)和第二除杂装置(12)，所述热气入口(3)位于所述第一除杂装置(11)上，所述冷气入口(4)位于所述第二除杂装置(12)上，热压缩空气和冷压缩空气分别通过所述热气入口(3)和所述冷气入口(4)流入所述第一除杂装置(11)和所述第二除杂装置(12)内，且所述第一除杂装置(11)和所述第二除杂装置(12)均能对流入其内部的气体进行除水处理；
所述第一除杂装置(11)的热气出口(111)与所述第二除杂装置(12)的滤后热气入口(121)相连接，所述第一除杂装置(11)内的热压缩空气能流入所述第二除杂装置(12)并与所述第二除杂装置(12)内的冷压缩空气混合形成具有一定温度的混合气体；
所述混合气出口(122)位于所述第二除杂装置(12)上，所述第二除杂装置(12)通过所述混合气出口(122)与所述第三除杂装置(2)的混合气入口(21)相连接。
3.根据权利要求2所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述第一除杂装置(11)和所述第二除杂装置(12)为挡板式汽水分离器或旋风式汽水分离器中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述第三除杂装置(2)包括至少一个过滤结构(22)，且所有所述过滤结构(22)依次连接，所述混合除杂装置(1)内的气体能依次流过所有所述过滤结构(22)流入所述制氮制氧装置中。
5.根据权利要求4所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，随着气体流动的方向，所述过滤结构(22)的过滤精度逐渐增加。
6.根据权利要求4所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述过滤结构(22)为滤芯式汽水分离器。
7.根据权利要求4所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述第三除杂装置(2)还包括吸附结构(23)，所述吸附结构(23)设置于任意相邻的两个所述过滤结构(22)之间且所述吸附结构(23)分别与两侧的所述过滤结构(22)相连通；所述吸附结构(23)为活性炭罐。
8.根据权利要求1所述的压缩空气除杂系统，其特征在于，所述第三除杂装置(2)包括至少一个吸附结构(23)，且所有所述吸附结构(23)依次连接；所述吸附结构(23)为活性炭罐。
9.一种制氮制氧系统，其特征在于，包含制氮制氧装置和权利要求1～8任意一项所述的压缩空气除杂系统。
10.根据权利要求9所述的制氮制氧系统，其特征在于，所述制氮制氧装置与压缩空气除杂系统相连通的管路中设置有温度检测元件，用于检测气体的实时温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821713038.3U CN209093031U (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 压缩空气除杂系统、制氮制氧系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821713038.3U CN209093031U (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 压缩空气除杂系统、制氮制氧系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209093031U true CN209093031U (zh) | 2019-07-12 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209093031U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056535A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-24 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 一种中空纤维膜式机载制氮与制氧耦合系统 |
-
2018
- 2018-10-22 CN CN201821713038.3U patent/CN209093031U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056535A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-24 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 一种中空纤维膜式机载制氮与制氧耦合系统 |
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