CN211035242U - 一种膜分离制氮设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膜分离制氮设备，包括空压装置、净化装置和膜分离装置和用以将其依次连接的管道，净化装置包括过滤筒、安装在过滤筒内的滤板和用以清洁滤板的清洁筒，过滤筒和清洁筒之间设有快速更换清洗滤板的过滤组件，过滤组件包括安装面板、沿安装面板轴心固定的固定轴和用以驱动固定轴转动的电机，安装面板上均匀开设有三个安装槽，滤板设有三个分别固定在安装槽内，过滤筒和清洁筒侧壁开设有供安装面板径向嵌入的嵌槽，嵌槽内壁抵接于安装面板上下端，安装槽周侧的上下端沿其周向固定设有气囊，过滤组件一侧设有用以为气囊供气的气泵。通过过滤组件控制设有滤板的安装面板转动，达到快速更换滤板的目的。

Description

一种膜分离制氮设备

技术领域

本实用新型涉及制氮设备，具体涉及一种膜分离制氮设备。

背景技术

制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据制作方法的不同，目前常用的方法有深冷空分法、膜空分法和分子筛空分法等。膜分离气体技术是利用有些金属膜或有机膜对某些气体组分具有选择性渗透和扩散的特性，以达到气体分离和纯化的目的。

中国专利公开号为CN207468200U公开了一种膜分离制氮设备，包括空压装置，空气冷却器，冷干机，过滤器组件，加热器，氮气分离膜组件。所述冷干机由压缩机、冷凝器、板式蒸发预冷回热器组成，所述板式蒸发预冷器设置有板式蒸发冷却器和板式预冷回热器，所述板式蒸发冷却器和所述板式预冷回热器叠加在一起组成所述的板式蒸发预冷器。所述膜分离制氮设备工作时，压缩机产生的压缩空气经空气冷却器初步降温输送到空气入口进入板式预冷回热器，高温压缩空气在板式预冷回热器内与已经被降温即将输出的低温压缩空气热交换，预冷后的压缩空气被输送到板式蒸发冷却器，压缩空气与板式蒸发冷却器进行热交换，压缩空气中的饱和水凝结后沉入板式蒸发预冷回热器底部并经排水口排出。干燥后的低温压缩空气经板式预冷回热器输出时与由空气入口输送的高温压缩空气进行热交换，低温压缩空气输出前被换热升温，再由空气出口送到过滤器除尘除油处理，经过加热器进行升温，最终送入氮气分离膜组件进行氮气分离。

使用上述设备时，空气会源源不断被送至过滤器进行过滤处理，杂物和油污等附着在过滤器内的的过滤层上会导致过滤速度减慢或者过滤后空气残留杂质，但是清洗过滤器需要停止整条产线，将过滤层拆除下来才能进行清洗，大大降低了生产效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种膜分离制氮设备，通过过滤组件控制设有滤板的安装面板转动，达到快速更换滤板的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种膜分离制氮设备，包括空压装置、净化装置和膜分离装置和用以将其依次连接的管道，所述净化装置包括过滤筒、安装在过滤筒内的滤板和用以清洁滤板的清洁筒，所述滤板为活性炭过滤层，所述过滤筒和清洁筒之间设有快速更换清洗滤板的过滤组件，所述过滤组件包括安装面板、沿安装面板轴心固定的固定轴和用以驱动固定轴转动的电机，所述安装面板上均匀开设有三个安装槽，所述滤板设有三个分别固定在安装槽内，所述过滤筒和清洁筒侧壁开设有供安装面板径向嵌入的嵌槽，所述嵌槽内壁抵接于安装面板上下端，所述安装槽周侧的上下端沿其周向固定设有气囊，所述过滤组件一侧设有用以为气囊供气的气泵。

通过采用上述技术方案，清洁滤板时，气泵抽气，气囊收缩后，启动电机，固定轴转动带动安装面板转动，转动至某个位置时，需要清洁的滤板进入清洁筒内，过滤筒内重新安装上清洁完毕的滤板。气泵供气，气囊充气后膨胀，将嵌槽和安装面板之间的缝隙封闭。设备可继续运行。 该方案可以达到快速更换滤板的效果，提高了经济效益。

本实用新型的进一步设置为：所述固定轴上同轴安装有三角形的槽轮，所述槽轮侧壁均匀分布有三个内凹弧面，槽轮一侧水平安装有与内凹弧面相切的转盘，转盘上固定设有用以拨动槽轮转动的圆销，所述电机端部的转轴固定连接于转盘的轴心。

通过采用上述技术方案，启动电机，转盘转动带动圆销转动，将槽轮拨动，与转盘侧壁契合的内凹弧面脱离，相邻的内凹弧面重新与转盘契合，槽轮转动120度，带动安装面板转动120度。此时，新的滤板更换完毕，关闭电机。直接用电机控制安装面板很难精准控制其转动角度，设置间歇机构，可以较为准确的控制安装面板的角度。

本实用新型的进一步设置为：所述安装槽包括连通安装面板上下端面的第一槽和沿第一槽周壁开设的第二槽，所述第二槽连通安装面板上端面，所述滤板嵌设在第二槽内，且滤板下端抵接第二槽内壁。

通过采用上述技术方案，滤板嵌设在安装槽内，第一槽和第二槽的设置，使得滤板可以从上端直接嵌入第二槽内。滤板下端抵接第二槽内壁，为滤板提供了向上的支撑力。更换滤板时，只需对滤板施以向上的力，即可将滤板从上端顶出。该方案中，滤板可轻松拆除，更换非常方便。

本实用新型的进一步设置为：所述滤板上下端皆安装有滤网，所述滤网分别固定于第一槽和第二槽内壁。

通过采用上述技术方案，滤板为活性炭过滤层，吸水后硬度降低，在滤板上下皆安装滤网，可以对滤板提供一些支撑力，提高了滤板的整体强度。

本实用新型的进一步设置为：所述滤网包括上滤网和下滤网，所述下滤网固定连接于安装面板，上滤网一端转动连接于安装面板，另一端固定设有卡扣，安装面板上第二槽一侧开设有供卡扣卡设的卡槽。

通过采用上述技术方案，上滤网可拆卸连接于安装面板，滤板可从上滤网和下滤网之间轻松取出。拆卸时，按压卡扣，卡扣脱离卡槽，转动上滤网至方便拿取滤板的状态，即可从上端将滤板取出。为使用者提供了较大的便利。

本实用新型的进一步设置为：所述净化装置一侧设有烘干筒，所述安装面板一侧嵌入烘干筒内，所述烘干筒内设烘干机。

通过采用上述技术方案，滤板进入清洁筒内后，对滤板进行清洁，将杂物去除，处于潮湿状态的滤板很难继续过滤工作。安装烘干筒对滤板进行烘干工作，干燥的滤板过滤效果更为显著，烘干后方便后续工作的进行。

本实用新型的进一步设置为：所述管道入口设置在过滤筒外周壁的下端，管道出口设置在过滤筒的上端。

通过采用上述技术方案，待过滤空气由侧壁的下端进入，从过滤筒上端排出，待过滤的空气从滤板下端进入进行过滤，杂物留在滤板的下表面。如若待过滤空气从滤板上端进入，滞留在过滤筒底部的少许灰尘会随着过滤空气从过滤筒下端的出口排出。相较而言，下端入口，上端出口的过滤方式杂质更少。

本实用新型的进一步设置为：所述过滤筒、清洁筒和烘干筒均包括筒身和筒盖，所述筒盖螺纹连接于筒身。

通过采用上述技术方案，过滤筒、清洁筒和烘干筒经过长时间使用后，会有杂质留在内部，筒盖可拆卸连接于筒身，使得清洁更为方便，非常实用。

本实用新型具有以下优点：

1、通过过滤组件控制设有滤板的安装面板转动，达到快速更换滤板的目的。

2、气囊充气，将嵌槽封闭，达到密封的效果。

3、间歇机构控制安装面板转动，达到转动固定角度的效果。

附图说明

图1为本实施例的第一轴测图；

图2为过滤组件的结构示意图；

图3为驱动安装面板转动的装置的结构示意图；

图4为过滤筒的剖视图；

图5为卡扣的安装剖视图。

附图标记：10、空压装置；11、膜分离装置；12、管道；20、净化装置；21、过滤筒；22、清洁筒；23、烘干筒；24、筒盖；25、筒身；30、过滤组件；31、安装面板；32、固定轴；33、电机；40、安装支架；41、上支板；42、下支板；43、支撑杆；50、固定支架；51、环形杆；52、固定杆；60、槽轮；61、内凹弧面；62、转盘；63、圆销；65、滑槽；66、避让槽；70、安装槽；71、第一槽；72、第二槽；80、气囊；81、气泵；82、嵌槽；90、滤芯组件；91、上滤网；92、下滤网；93、滤板；94、卡扣；95、卡槽；96、限位凸起；97、限位凹槽。

具体实施方式

一种膜分离制氮装置，如图1和图2所示，包括空压装置10、净化装置20和膜分离装置11和将其依次连接起来的管道12，管道12入口设置在空压装置10、膜分离装置11的上端和净化装置20外周壁的下端，管道12出口设置在空压装置10和膜分离装置11外周壁的下端和净化装置20的上端。净化装置20包括间隔设置围成一圈的过滤筒21、清洁筒22和烘干筒23，其均包括筒身25和筒盖24，筒盖24螺纹连接于筒身25。过滤筒21、清洁筒22和烘干筒23中心固定置有用以快速更换清洗的过滤组件30，过滤筒21、清洁筒22和烘干筒23外壁在同一水平线上相对位置皆开设有供过滤组件30径向嵌入的嵌槽82。烘干筒23内安装有烘干机，膜分离装置11内设用以分离氮的分离膜。

制氮工作时，空压装置10工作将空气压缩，压缩空气通过管道12进入净化装置20，压缩空气经过净化，杂质和部分水气被分离。压缩空气经过过滤后进入膜分离装置11，压缩空气经过分离膜后，氮通过分离膜的速度比其他分子慢，因此，氮气被分离出来。清洁过滤组件30时，过滤组件30转换从原来的嵌槽82脱离进入新的嵌槽82，进入清洁筒22内的过滤组件30进行清洗后进入烘干筒23，再重新投入使用。

具体的，如图2和图3所示，过滤组件30包括安装面板31、沿安装面板31轴心穿设上端固连安装面板31的固定轴32、用以驱动固定轴32转动的电机33和用以架设各组件的安装支架40。安装面板31的水平截面为三角形加上三角形各条边形成的优弧单元，各优弧单元内沿其轴向均开设有安装槽70，三个安装槽70的轴心间隔等距设置围成一个圆弧，安装槽70内嵌设有滤芯组件90。安装槽70周侧的上下端沿其周向固定设有气囊80，过滤组件30上安装有用以为气囊80供气的气泵81，气泵81固定置于安装面板31上端的轴心位置。

如图1和图3所示，安装支架40包括穿过固定轴32且与固定轴32同轴的上支板41、用以固定电机33的下支板42和固定安装在上支板41和下支板42之间的若干支撑杆43，支撑杆43沿下支板42周向均匀设有若干。上支板41设置在安装面板31下端，通过轴承转动连接于固定轴32。过滤筒21、清洁筒22和烘干筒23侧壁皆设有用以固定其上端的固定支架50，固定支架50包括沿其各自周壁的周向环形分布的环形杆51和固定连接于环形杆51远离过滤组件30一侧的固定杆52。

如图3所示，固定轴32下端同轴安装有三角形的槽轮60，槽轮60侧壁阵列分布有三个内凹弧面61，槽轮60一侧水平安装有与内凹弧面61相切的转盘62，转盘62上固定设有用以拨动槽轮60转动的圆销63，电机33端部的转轴固定连接于转盘62的轴心。圆销63固定设置在圆销63远离转盘62一端，槽轮60端面开设有沿圆销63转动路径分布的不连通轴心的若干滑槽65，转盘62上开设有用以槽轮60的避让槽66。圆销63嵌设在滑槽65内，且圆销63转动连接于滑槽65。

转换前，气泵81对气囊80抽气，电机33启动后，转盘62转动带动圆销63同步转动。圆销63在滑槽65内滑动，拨动槽轮60转动，转动120度后，圆销63脱离滑槽65。同时，转盘62抵接槽轮60侧壁的内凹弧面61，达到限位的效果。安装面板31转动120度，带动滤板93转动更换，此时，新的滤板93更换完毕，关闭电机33。气泵81对气囊80充气，气囊80膨胀，过滤筒21内呈封闭状态。

具体的，如图4和图5所示，安装槽70包括连通安装面板31上下端面的第一槽71和沿第一槽71上周壁开设的第二槽72，第二槽72连通安装面板31上端面。滤芯组件90包括由上而下依次嵌设在安装槽70内的上滤网91、滤板93和下滤网92。滤板93为活性炭过滤层。上滤网91和下滤网92组成滤网。滤板93嵌设在第二槽72内，滤板93周侧抵紧第二槽72周壁。下滤网92固定连接于第一槽71内壁，上滤网91一端转动连接于安装面板31，另一端固定设有卡扣94，第二槽72一侧开设有供卡扣94卡设的卡槽95。

卡扣94呈开口向上的V形，卡扣94两侧外壁皆设有限位凸起96，卡槽95与卡扣94形状相配合，卡扣94外壁抵接于卡槽95内壁，且卡槽95内壁的两侧皆设有限位凹槽97，两侧的限位凸起96嵌设在各自的限位凹槽97内，限位凸起96滑动连接于限位凹槽97。

滤板93损坏严重需要更换时，对卡扣94上端的两侧施以向内的力，卡扣94两端靠近，限位凸起96脱离限位凹槽97。对卡扣94施以向上的力，卡扣94脱离卡槽95，转动上滤网91至方便取出滤板93的状态。将嵌设在安装槽70内的滤板93取出，进行更换后重新嵌入安装槽70内，保证其侧壁和下端抵紧第二槽72。转动上滤网91，直至卡扣94嵌入卡槽95内，对卡扣94施以向卡槽95一侧的力，限位凸起96嵌入限位凹槽97内，滤板93更换完毕。

本实施例的工作原理是：制氮工作时，空压装置10工作将空气压缩，压缩空气通过管道12进入净化装置20，压缩空气经过净化，杂质和部分水气被分离。压缩空气经过过滤后进入膜分离装置11，压缩空气经过分离膜后，氮通过分离膜的速度比其他分子慢，因此，氮气被分离出来。

更换滤芯组件90时，气泵81对气囊80抽气，电机33启动后，转盘62转动带动圆销63同步转动。圆销63端部的圆销63在滑槽65内滑动，拨动槽轮60转动，转动120度后，圆销63脱离滑槽65。同时，转盘62抵接槽轮60侧壁的内凹弧面61，达到限位的效果。安装面板31转动120度，带动滤板93转动更换，此时，新的滤板93更换完毕，关闭电机33。气泵81对气囊80充气，气囊80膨胀，过滤筒21内呈封闭状态。转盘62带动滤芯组件90转换从原来的嵌槽82脱离进入新的嵌槽82，进入清洁筒22内的滤芯组件90进行清洗后进入烘干筒23，再重新投入使用。

滤板93损坏严重需要更换时，对卡扣94上端的两侧施以向内的力，卡扣94两端靠近，限位凸起96脱离限位凹槽97。对卡扣94施以向上的力，卡扣94脱离卡槽95，转动上滤网91至方便取出滤板93的状态。将嵌设在安装槽70内的滤板93取出，进行更换后重新嵌入安装槽70内，保证其侧壁和下端抵紧第二槽72。转动上滤网91，直至卡扣94嵌入卡槽95内，对卡扣94施以向卡槽95一侧的力，限位凸起96嵌入限位凹槽97内，滤板93更换完毕。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种膜分离制氮设备，包括空压装置（10）、净化装置（20）和膜分离装置（11）和用以将其依次连接的管道（12），其特征是：所述净化装置（20）包括过滤筒（21）、安装在过滤筒（21）内的滤板（93）和用以清洁滤板（93）的清洁筒（22），所述滤板（93）为活性炭过滤层，所述过滤筒（21）和清洁筒（22）之间设有快速更换清洗滤板（93）的过滤组件（30），所述过滤组件（30）包括安装面板（31）、沿安装面板（31）轴心固定的固定轴（32）和用以驱动固定轴（32）转动的电机（33），所述安装面板（31）上均匀开设有三个安装槽（70），所述滤板（93）设有三个分别固定在安装槽（70）内，所述过滤筒（21）和清洁筒（22）侧壁开设有供安装面板（31）径向嵌入的嵌槽（82），所述嵌槽（82）内壁抵接于安装面板（31）上下端，所述安装槽（70）周侧的上下端沿其周向固定设有气囊（80），所述过滤组件（30）一侧设有用以为气囊（80）供气的气泵（81）。

2.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述固定轴（32）上同轴安装有三角形的槽轮（60），所述槽轮（60）侧壁均匀分布有三个内凹弧面（61），槽轮（60）一侧水平安装有与内凹弧面（61）相切的转盘（62），转盘（62）上固定设有用以拨动槽轮（60）转动的圆销（63），所述电机（33）端部的转轴固定连接于转盘（62）的轴心。

3.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述安装槽（70）包括连通安装面板（31）上下端面的第一槽（71）和沿第一槽（71）周壁开设的第二槽（72），所述第二槽（72）连通安装面板（31）上端面，所述滤板（93）嵌设在第二槽（72）内，且滤板（93）下端抵接第二槽（72）内壁。

4.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述滤板（93）上下端皆安装有滤网，所述滤网分别固定于第一槽（71）和第二槽（72）内壁。

5.根据权利要求4所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述滤网包括上滤网（91）和下滤网（92），所述下滤网（92）固定连接于安装面板（31），上滤网（91）一端转动连接于安装面板（31），另一端固定设有卡扣（94），安装面板（31）上第二槽（72）一侧开设有供卡扣（94）卡设的卡槽（95）。

6.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述净化装置（20）一侧设有烘干筒（23），所述安装面板（31）一侧嵌入烘干筒（23）内，所述烘干筒（23）内设烘干机。

7.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述管道（12）入口设置在过滤筒（21）外周壁的下端，管道（12）出口设置在过滤筒（21）的上端。

8.根据权利要求1所述的一种膜分离制氮设备，其特征是：所述过滤筒（21）、清洁筒（22）和烘干筒（23）均包括筒身（25）和筒盖（24），所述筒盖（24）螺纹连接于筒身（25）。

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