CN211111060U

CN211111060U - 一种高效制氮机

Info

Publication number: CN211111060U
Application number: CN201922281933.3U
Authority: CN
Inventors: 王国祥; 黄媛玫
Original assignee: HANGZHOU TIANYUE GAS EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD
Current assignee: HANGZHOU TIANYUE GAS EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2029-12-18

Abstract

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种高效制氮机，包括第一变压吸附塔和第二变压吸附塔，第一变压吸附塔管路连接第八气动截止阀，第八气动截止阀分别管路连接第一气动截止阀和第二气动截止阀，第二气动截止阀与第二变压吸附塔的上端管路连接，第一变压吸附塔的下端分别管路连接第五气动截止阀和第六气动截止阀，第六气动截止阀管路连接第三气动截止阀，第五气动截止阀管路连接第四气动截止阀，第三气动截止阀和第四气动截止阀均与第二变压吸附塔管路连接，第六气动截止阀与第三气动截止阀之间还管路连接第七气动截止阀。本实用新型的阀路设计更加优化、排布更加合理，能够使整个制氮过程非常顺畅，效率高。

Description

一种高效制氮机

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种高效制氮机。

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。现有的制氮机在阀组设计上不够优化；变压吸附塔内支撑多孔板承受压力过大，对支撑多孔板缺少缓冲措施。上述原因导致制氮机效率不够高。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种高效制氮机的技术方案。

所述的一种高效制氮机，其特征在于包括第一变压吸附塔和第二变压吸附塔，第一变压吸附塔的上端管路连接第八气动截止阀，第八气动截止阀分别管路连接第一气动截止阀和第二气动截止阀，第一气动截止阀管路连接出气阀，第二气动截止阀与第二变压吸附塔的上端管路连接，第一变压吸附塔的下端分别管路连接第五气动截止阀和第六气动截止阀，第六气动截止阀管路连接第三气动截止阀，第五气动截止阀管路连接第四气动截止阀，第三气动截止阀和第四气动截止阀均与第二变压吸附塔的下端管路连接，第六气动截止阀与第三气动截止阀之间还管路连接第七气动截止阀，第七气动截止阀管路连接进气阀，八个气动截止阀共同配合连接一控制系统。

所述的一种高效制氮机，其特征在于两个变压吸附塔内均设置缓冲支撑多孔板机构，缓冲支撑多孔板机构包括一组固定连接于变压吸附塔底部内壁的支撑板、固定连接于支撑板上的螺杆、边缘与螺杆插接配合的支撑多孔板及一组弹簧，弹簧的上端与支撑多孔板的底部固定连接，下端与变压吸附塔内壁固定连接。

所述的一种高效制氮机，其特征在于螺杆的上端螺接盖子。

所述的一种高效制氮机，其特征在于变压吸附塔的底部内壁上固定连接一组套管，弹簧的下端插入套管内。

所述的一种高效制氮机，其特征在于第五气动截止阀与第四气动截止阀之间还管路连接消音器。

与现有技术相比，本实用新型的阀路设计更加优化、排布更加合理，对于两个变压吸附塔的进空气、出氮气和出氧气均有专门的阀路控制，使得整个制氮过程非常顺畅，效率高。此外，变压吸附塔中的支撑多孔板底部增设了弹簧，能够缓解支撑多孔板的压力，并使支撑多孔板的高度位置能够随着制氮的进行而调整，对制氮进程有很好的促进作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中的第一变压吸附塔结构示意图。

图中：第一气动截止阀1、第二气动截止阀2、第三气动截止阀3、第四气动截止阀4、第五气动截止阀5、第六气动截止阀6、第七气动截止阀7、第八气动截止阀8、第一变压吸附塔9、第二变压吸附塔10、进气阀11、出气阀12、控制系统13、支撑板14、螺杆15、支撑多孔板16、弹簧17、盖子18、套管19、消音器20。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示，一种高效制氮机，包括第一变压吸附塔9和第二变压吸附塔10，第一变压吸附塔9的上端管路连接第八气动截止阀8，第八气动截止阀8分别管路连接第一气动截止阀1和第二气动截止阀2，第八气动截止阀8、第一气动截止阀1和第二气动截止阀2三者之间的管路为三通结构，第一气动截止阀1管路连接出气阀12，第二气动截止阀2与第二变压吸附塔10的上端管路连接，第一变压吸附塔9的下端分别管路连接第五气动截止阀5和第六气动截止阀6，第六气动截止阀6管路连接第三气动截止阀3，第五气动截止阀5管路连接第四气动截止阀4，第三气动截止阀3和第四气动截止阀4均与第二变压吸附塔10的下端管路连接，第六气动截止阀6与第三气动截止阀3之间还管路连接第七气动截止阀7，第六气动截止阀6、第三气动截止阀3和第七气动截止阀7之间的管路为三通结构，第七气动截止阀7管路连接进气阀11，第五气动截止阀5与第四气动截止阀4之间还管路连接消音器20，第五气动截止阀5、第四气动截止阀4和消音器20之间的管路为三通结构。

上述进气阀11和出气阀12均为截止阀。

上述八个气动截止阀共同配合连接一控制系统13，控制系统13为常规的气动截止阀控制系统，其包括一个常规的可编程控制器和八个与上述气动截止阀一一对应配合的二位五通先导电磁阀，由电磁阀分别控制8个气动截止阀的开、闭。

两个变压吸附塔的结构大致相同，且变压吸附塔的主体结构与现有技术相同，此外在支撑多孔板部分与现有技术存在不同之处：两个变压吸附塔内均设置缓冲支撑多孔板机构，缓冲支撑多孔板机构包括一组固定连接于变压吸附塔底部内壁的支撑板14、固定连接于支撑板14上的螺杆15、边缘与螺杆15插接配合的支撑多孔板16及一组弹簧17，弹簧17的上端与支撑多孔板16的底部固定连接，下端与变压吸附塔内壁固定连接，螺杆15的上端螺接盖子18，变压吸附塔的底部内壁上固定连接一组套管19，弹簧17的下端插入套管19内。

弹簧17的作用：当支撑多孔板16上方的压力变小的时候，弹簧17伸长并顶压支撑多孔板16，使其位置抬升，并挤压分子筛，使分子筛的密度变小。

本实用新型的工作原理：制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂。其孔型分布特性使其能够实现氧气、氮气的动力学分离。碳分子筛对氧气、氮气的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，氧气分子在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，氮气分子扩散速率较慢。最终从吸附塔富集出来的是氮气。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

本实用新型的工作过程：压缩空气经进气阀11、第七气动截止阀7和第六气动截止阀6进入第一变压吸附塔9，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过第八气动截止阀8、第一气动截止阀1和出气阀12产出氮气，这个过程称之为A塔吸附，持续时间为几十秒。A塔吸附过程结束后，第一变压吸附塔9与第一变压吸附塔10通过均压，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经进气阀11、第七气动截止阀7、第三气动截止阀3进入B吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过第二气动截止阀2、第一气动截止阀1和出气阀12产生氮气，这个过程称之为B塔吸附，持续时间为几十秒。同时第一变压吸附塔9中碳分子筛吸附的氧气通过第五气动截止阀5降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之第一变压吸附塔9吸附时第二变压吸附塔10同时也通过第四气动截止阀4解吸。B吸附塔结束后，进入均压过程，再切换到A吸附塔过程，一直循环进行下去。

在本实用新型中，上述的第一气动截止阀1、第二气动截止阀2、第三气动截止阀3、第四气动截止阀4、第五气动截止阀5、第六气动截止阀6、第七气动截止阀7、第八气动截止阀8、进气阀11、出气阀12、控制系统13、消音器20均为公知技术。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高效制氮机，其特征在于包括第一变压吸附塔（9）和第二变压吸附塔（10），第一变压吸附塔（9）的上端管路连接第八气动截止阀（8），第八气动截止阀（8）分别管路连接第一气动截止阀（1）和第二气动截止阀（2），第一气动截止阀（1）管路连接出气阀（12），第二气动截止阀（2）与第二变压吸附塔（10）的上端管路连接，第一变压吸附塔（9）的下端分别管路连接第五气动截止阀（5）和第六气动截止阀（6），第六气动截止阀（6）管路连接第三气动截止阀（3），第五气动截止阀（5）管路连接第四气动截止阀（4），第三气动截止阀（3）和第四气动截止阀（4）均与第二变压吸附塔（10）的下端管路连接，第六气动截止阀（6）与第三气动截止阀（3）之间还管路连接第七气动截止阀（7），第七气动截止阀（7）管路连接进气阀（11），八个气动截止阀共同配合连接一控制系统（13）。

2.根据权利要求1所述的一种高效制氮机，其特征在于两个变压吸附塔内均设置缓冲支撑多孔板机构，缓冲支撑多孔板机构包括一组固定连接于变压吸附塔底部内壁的支撑板（14）、固定连接于支撑板（14）上的螺杆（15）、边缘与螺杆（15）插接配合的支撑多孔板（16）及一组弹簧（17），弹簧（17）的上端与支撑多孔板（16）的底部固定连接，下端与变压吸附塔内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效制氮机，其特征在于螺杆（15）的上端螺接盖子（18）。

4.根据权利要求2所述的一种高效制氮机，其特征在于变压吸附塔的底部内壁上固定连接一组套管（19），弹簧（17）的下端插入套管（19）内。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种高效制氮机，其特征在于第五气动截止阀（5）与第四气动截止阀（4）之间还管路连接消音器（20）。