CN210214808U - 一种变压吸附制氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压吸附制氮装置，具体涉及制氮技术领域，包括底座，所述底座的顶部设有空气压缩机，所述空气压缩机的出气口设有加压进气管路，所述挤压进气管路连接有缓冲罐，所述缓冲罐的出气口连接有进气管路，所述进气管路的另一端连接有填料过滤塔，所述填料过滤塔的出气口连接有出气管路，所述出气管路的另一端连接有加热器，所述加热器的另一端连接有排气管，所述排气管的另一端连接有存储罐。本实用新型通过设置填料过滤塔和过滤芯，从而保证了过滤芯固定的稳定性，方便了工作人员快速更换过滤芯，减少了维护需要等待的时间，降低了工作人员的工作强度，满足了使用需要。

Description

一种变压吸附制氮装置

技术领域

本实用新型涉及制氮技术领域，更具体地说，本实用涉及一种变压吸附制氮装置。

背景技术

氮气，化学式为N2，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08％(体积分数)，是空气的主要成份之一。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，常用来做保护气体。

专利申请公布号CN201470294U的实用新型专利公开了一种变压吸附制氮装置，其包括吸附塔组，所述吸附塔组由至少两个交替吸附和再生的吸附塔并联连接组成，该装置包括多个并联连接的吸附塔组。采用该实用新型装置，当制氮量大时，就不需要相应地加大吸附塔的体积，也不需要加大气体管道的通径，只需要根据制氮量或者说原料气体的量以及每个吸附塔组的制氮能力，来开启相应数目的吸附塔组进行并联工作即可，操作起来非常方便。

但是其在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如吸附塔内的碳分子筛填料多是分散的填入吸附塔内，在填料失效需要更换时，分散的碳分子清理非常不便，需要工作人员多次的挖取清理吸附塔内腔，不仅浪费工作人员的体力，还导致停工时间较长，不能很好的满足使用需要。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种变压吸附制氮装置，通过当需要对填料过滤塔内失效的碳分子进行清理时，通过将法兰盖与填料过滤塔分离，法兰盖移出后伸缩杆受力伸长带动挤压板与过滤芯分离，此时工作人员能够直接拉动过滤芯外壁带动过滤芯从填料过滤塔内移出，过滤芯内腔顶部和底部的过滤板能够对内部的碳分子筛填料层进行限位固定，避免了其散落在填料过滤塔内，法兰盖受力挤压伸缩杆，伸缩杆缩短挤压弹簧，弹簧利用自身弹力带动挤压板挤压固定过滤芯，从而保证了过滤芯固定的稳定性，方便了工作人员快速更换过滤芯，减少了维护需要等待的时间，降低了工作人员的工作强度，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种变压吸附制氮装置，包括底座，所述底座的顶部设有空气压缩机，所述空气压缩机的出气口设有加压进气管路，所述挤压进气管路连接有缓冲罐，所述缓冲罐的出气口连接有进气管路，所述进气管路的另一端连接有填料过滤塔，所述填料过滤塔的出气口连接有出气管路，所述出气管路的另一端连接有加热器，所述加热器的另一端连接有排气管，所述排气管的另一端连接有存储罐，所述缓冲罐、填料过滤塔和存储罐均设有底座的顶部；

所述填料过滤塔内腔设有支撑板，所述支撑板的顶部搭设有过滤芯，所述过滤芯内腔的顶部和底部均设有过滤板，且位于底部的过滤板的顶部填充有活性氧化铝填充层，所述活性氧化铝填充层的顶部填充有碳分子筛填充层，所述过滤芯的顶部搭设有挤压板，所述挤压板顶部的两侧均设有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部设有法兰盖，所述法兰盖设于填料过滤塔的顶部，所述伸缩杆的外侧壁套设有弹簧，所述弹簧的两端分别于法兰盖和挤压板的对应位置固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述法兰盖通过若干固定螺栓与填料过滤塔顶部的法兰孔螺纹连接。

在一个优选地实施方式中，所述挤压板和过滤板为网板，且挤压板和过滤板的网孔均小于过滤芯内碳分子筛的直径。

在一个优选地实施方式中，所述加压进气管路内设有蜂巢孔状硅胶干燥剂管，所述加热器内设有电加热网板。

在一个优选地实施方式中，所述支撑板的顶部嵌设有网板，且网板的直径小于过滤芯的直径，并且支撑板与过滤芯的对应位置嵌设有密封垫圈。

在一个优选地实施方式中，所述缓冲罐的顶部设有放空阀和压力表。

在一个优选地实施方式中，所述排气管的一侧连通有氮气纯度仪。

在一个优选地实施方式中，所述加热器的底部设有固定板，所述固定板设于填料过滤塔的一侧。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过设置填料过滤塔和过滤芯，当需要对填料过滤塔内失效的碳分子进行清理时，通过将法兰盖与填料过滤塔分离，法兰盖移出后伸缩杆受力伸长带动挤压板与过滤芯分离，此时工作人员能够直接拉动过滤芯外壁带动过滤芯从填料过滤塔内移出，过滤芯内腔顶部和底部的过滤板能够对内部的碳分子筛填料层进行限位固定，避免了其散落在填料过滤塔内，法兰盖受力挤压伸缩杆，伸缩杆缩短挤压弹簧，弹簧利用自身弹力带动挤压板挤压固定过滤芯，从而保证了过滤芯固定的稳定性，方便了工作人员快速更换过滤芯，减少了维护需要等待的时间，降低了工作人员的工作强度，满足了使用需要；

2、本实用新型通过设置加压进气管路、活性氧化铝填充层和加热器，气体通过空气压缩机压缩进入加压进气管路，加压进气管路内的干燥剂对气体中的水分进行干燥吸收后进入缓冲罐内，缓冲罐内的气体通过进气管路进入填料过滤塔，进入填料过滤塔的空气通过底部的活性氧化铝填充层再次吸收水分后进入碳分子筛填充层在压力的作用下吸收空气中的大部分氧气，空气中剩余的氮气通过出气管路进入加热器内，空气穿过加热器内的电热丝网进一步去除氧气后进入存储罐内，从而通过双向的水分吸收避免了空气中水分过多给氮气加工带来的不利影响。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图。

图2为本实用新型的图1中A部分放大结构示意图。

图3为本实用新型的过滤芯正视剖面结构示意图。

图4为本实用新型的法兰盖立体结构示意图。

图5为本实用新型的过滤芯立体结构示意图。

附图标记为：1底座、2空气压缩机、3加压进气管路、4干燥剂、5缓冲罐、6进气管路、7填料过滤塔、8支撑板、9过滤芯、10过滤板、11碳分子筛填充层、12活性氧化铝填充层、13挤压板、14弹簧、15伸缩杆、16法兰盖、17出气管路、18固定板、19加热器、20排气管、21存储罐。

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。

本实用新型提供了如图1-5所示的一种变压吸附制氮装置，包括底座1，所述底座1的顶部设有空气压缩机2，所述空气压缩机2的出气口设有加压进气管路63，所述挤压进气管路6连接有缓冲罐5，所述缓冲罐5的出气口连接有进气管路6，所述进气管路6的另一端连接有填料过滤塔7，所述填料过滤塔7的出气口连接有出气管路17，所述出气管路17的另一端连接有加热器19，所述加热器19的另一端连接有排气管20，所述排气管20的另一端连接有存储罐21，所述缓冲罐5、填料过滤塔7和存储罐21均设有底座1的顶部；

所述填料过滤塔7内腔设有支撑板8，所述支撑板8的顶部搭设有过滤芯9，所述过滤芯9内腔的顶部和底部均设有过滤板10，且位于底部的过滤板10的顶部填充有活性氧化铝填充层12，所述活性氧化铝填充层12的顶部填充有碳分子筛填充层11，所述过滤芯9的顶部搭设有挤压板13，所述挤压板13顶部的两侧均设有伸缩杆15，所述伸缩杆15的顶部设有法兰盖16，所述法兰盖16设于填料过滤塔7的顶部，所述伸缩杆15的外侧壁套设有弹簧14，所述弹簧14的两端分别于法兰盖16和挤压板13的对应位置固定连接。

实施方式具体为：当需要对填料过滤塔7内失效的碳分子进行清理时，通过拧动顶部的固定螺栓带动法兰盖16与填料过滤塔7分离，法兰盖16移出后伸缩杆15受力伸长带动挤压板13与过滤芯9分离，此时工作人员能够直接拉动过滤芯9外壁带动过滤芯9从填料过滤塔7内移出，过滤芯9内腔顶部和底部的过滤板10能够对内部的碳分子筛填料层进行限位固定，避免了其散落在填料过滤塔7内，当新的过滤芯9置入支撑板8顶部连接法兰盖16后，法兰盖16受力挤压伸缩杆15，伸缩杆15缩短挤压弹簧14，弹簧14利用自身弹力带动挤压板13挤压固定过滤芯9，底部的支撑板8能够对过滤芯9进行支撑，并且压缩空气通过支撑板8的顶部网板进入过滤芯9内，支撑板8顶部的密封圈垫能够避免空气从支撑板8与过滤芯9之间的缝隙溢出，从而保证了过滤芯9固定的稳定性，不要使用螺栓进行固定，方便了工作人员快速更换过滤芯9，减少了维护需要等待的时间，降低了工作人员的工作强度，满足了使用需要。

本实用新型提供了如图1所示的一种变压吸附制氮装置，还包括空气压缩机2，所述空气压缩机2的出气口设有加压进气管路63，所述挤压进气管路6连接有缓冲罐5，所述缓冲罐5的出气口连接有进气管路6，所述进气管路6的另一端连接有填料过滤塔7，所述填料过滤塔7的出气口连接有出气管路17，所述出气管路17的另一端连接有加热器19，所述加热器19的另一端连接有排气管20，所述排气管20的另一端连接有存储罐21。

实施方式具体为：气体通过空气压缩机2压缩进入加压进气管路63，加压进气管路63内的干燥剂4对气体中的水分进行干燥吸收后进入缓冲罐5内，缓冲罐5内的气体通过进气管路6进入填料过滤塔7，进入填料过滤塔7的空气通过底部的活性氧化铝填充层12再次吸收水分后进入碳分子筛填充层11在压力的作用下吸收空气中的大部分氧气，空气中剩余的氮气通过出气管路17进入加热器19内，空气穿过加热器19内的电热丝网进一步去除氧气后进入存储罐21内，从而通过双向的水分吸收避免了空气中水分过多给氮气加工带来的不利影响。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1-5，当需要对填料过滤塔7内失效的碳分子进行清理时，通过将法兰盖16与填料过滤塔7分离，法兰盖16移出后伸缩杆15受力伸长带动挤压板13与过滤芯9分离，此时工作人员能够直接拉动过滤芯9外壁带动过滤芯9从填料过滤塔7内移出，过滤芯9内腔顶部和底部的过滤板10能够对内部的碳分子筛填料层进行限位固定，避免了其散落在填料过滤塔7内，法兰盖16受力挤压伸缩杆15，伸缩杆15缩短挤压弹簧14，弹簧14利用自身弹力带动挤压板13挤压固定过滤芯9，从而保证了过滤芯9固定的稳定性，方便了工作人员快速更换过滤芯9，减少了维护需要等待的时间，降低了工作人员的工作强度，满足了使用需要；

参照说明书附图1，气体通过空气压缩机2压缩进入加压进气管路63，加压进气管路63内的干燥剂4对气体中的水分进行干燥吸收后进入缓冲罐5内，缓冲罐5内的气体通过进气管路6进入填料过滤塔7，进入填料过滤塔7的空气通过底部的活性氧化铝填充层12再次吸收水分后进入碳分子筛填充层11在压力的作用下吸收空气中的大部分氧气，空气中剩余的氮气通过出气管路17进入加热器19内，空气穿过加热器19内的电热丝网进一步去除氧气后进入存储罐21内，从而通过双向的水分吸收避免了空气中水分过多给氮气加工带来的不利影响。

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变压吸附制氮装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部设有空气压缩机(2)，所述空气压缩机(2)的出气口设有加压进气管路(6)(3)，所述挤压进气管路(6)连接有缓冲罐(5)，所述缓冲罐(5)的出气口连接有进气管路(6)，所述进气管路(6)的另一端连接有填料过滤塔(7)，所述填料过滤塔(7)的出气口连接有出气管路(17)，所述出气管路(17)的另一端连接有加热器(19)，所述加热器(19)的另一端连接有排气管(20)，所述排气管(20)的另一端连接有存储罐(21)，所述缓冲罐(5)、填料过滤塔(7)和存储罐(21)均设有底座(1)的顶部；

所述填料过滤塔(7)内腔设有支撑板(8)，所述支撑板(8)的顶部搭设有过滤芯(9)，所述过滤芯(9)内腔的顶部和底部均设有过滤板(10)，且位于底部的过滤板(10)的顶部填充有活性氧化铝填充层(12)，所述活性氧化铝填充层(12)的顶部填充有碳分子筛填充层(11)，所述过滤芯(9)的顶部搭设有挤压板(13)，所述挤压板(13)顶部的两侧均设有伸缩杆(15)，所述伸缩杆(15)的顶部设有法兰盖(16)，所述法兰盖(16)设于填料过滤塔(7)的顶部，所述伸缩杆(15)的外侧壁套设有弹簧(14)，所述弹簧(14)的两端分别于法兰盖(16)和挤压板(13)的对应位置固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述法兰盖(16)通过若干固定螺栓与填料过滤塔(7)顶部的法兰孔螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述挤压板(13)和过滤板(10)为网板，且挤压板(13)和过滤板(10)的网孔均小于过滤芯(9)内碳分子筛的直径。

4.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述加压进气管路(6)(3)内设有蜂巢孔状硅胶干燥剂(4)管，所述加热器(19)内设有电加热网板。

5.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述支撑板(8)的顶部嵌设有网板，且网板的直径小于过滤芯(9)的直径，并且支撑板(8)与过滤芯(9)的对应位置嵌设有密封垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述缓冲罐(5)的顶部设有放空阀和压力表。

7.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述排气管(20)的一侧连通有氮气纯度仪。

8.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮装置，其特征在于：所述加热器(19)的底部设有固定板(18)，所述固定板(18)设于填料过滤塔(7)的一侧。

Images