CN211111061U - 一种集装箱式制氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种集装箱式制氮装置，包括集装箱，集装箱内设置空压机、与空压机管路连接的空气缓冲罐、与空气缓冲罐管路连接的高效除油器、与高效除油器管路连接的组合式干燥机、与组合式干燥机管路连接的过滤模块、与过滤模块管路连接的空气工艺罐、与空气工艺罐管路连接的制氮机及与制氮机管路连接的氮气工艺罐。本实用新型将整套制氮装置集成于集装箱中，方便运输、使用，而且节省了空间。

Description

一种集装箱式制氮装置

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种集装箱式制氮装置。

背景技术

传统的制氮装置设备庞大，不方便运输，因此申请人提出一种集装箱式制氮装置。

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集装箱式制氮装置的技术方案。

所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于包括集装箱，集装箱内设置空压机、与空压机管路连接的空气缓冲罐、与空气缓冲罐管路连接的高效除油器、与高效除油器管路连接的组合式干燥机、与组合式干燥机管路连接的过滤模块、与过滤模块管路连接的空气工艺罐、与空气工艺罐管路连接的制氮机及与制氮机管路连接的氮气工艺罐。

所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于过滤模块包括与组合式干燥机管路连接的第一精密过滤器、与第一精密过滤器管路连接的活性炭过滤器、与活性炭过滤器管路连接的粉尘过滤器。

所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于氮气工艺罐管路连接第二精密过滤器。

所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于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。

所述的一种集装箱式制氮装置，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。

所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于螺杆的上端螺接盖子。

所述的一种集装箱式制氮装置，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。

所述的一种集装箱式制氮装置，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，本实用新型将整套制氮装置集成于集装箱中，方便运输、使用，而且节省了空间。此外，本实用新型的制氮机中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。

附图说明

图1为本实用新型内部主视结构示意图；

图2为本实用新型内部俯视结构示意图；

图3为本实用新型去除集装箱的连接结构示意图；

图4为本实用新型中的制氮机结构示意图；

图5为本实用新型中的第一变压吸附塔结构示意图。

图中：空压机1、高效除油器3、组合式干燥机4、第一精密过滤器5、活性炭过滤器6、粉尘过滤器7、空气工艺罐8、制氮机9、第一气动截止阀901、第二气动截止阀902、第三气动截止阀903、第四气动截止阀904、第五气动截止阀905、第六气动截止阀906、第七气动截止阀907、第八气动截止阀908、第一变压吸附塔909、第二变压吸附塔9010、进气阀9011、出气阀9012、控制系统9013、支撑板9014、螺杆9015、支撑多孔板9016、弹簧9017、盖子9018、套管9019、消音器9020、氮气工艺罐10、第二精密过滤器11、集装箱13。

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，一种集装箱式制氮装置，包括集装箱13，集装箱13内设置空压机1、与空压机1管路连接的空气缓冲罐2、与空气缓冲罐2管路连接的高效除油器3、与高效除油器3管路连接的组合式干燥机4、与组合式干燥机4管路连接的过滤模块、与过滤模块管路连接的空气工艺罐8、与空气工艺罐8管路连接的制氮机9及与制氮机9管路连接的氮气工艺罐10。具体的，过滤模块包括与组合式干燥机4管路连接的第一精密过滤器5、与第一精密过滤器5管路连接的活性炭过滤器6、与活性炭过滤器6管路连接的粉尘过滤器7。氮气工艺罐10管路连接第二精密过滤器11。其中，集装箱13从右向左依次安装空压机1、组合式干燥机4、空气缓冲罐2、空气工艺罐8、氮气工艺罐10和制氮机9，空气缓冲罐2与空气工艺罐8并排设置，组合式干燥机4上端设置第一精密过滤器5、活性炭过滤器6和粉尘过滤器7，高效除油器3位于组合式干燥机4的前端，第二精密过滤器11位于氮气工艺罐10的前端。

制氮机9包括第一变压吸附塔909和第二变压吸附塔9010，第一变压吸附塔909的上端管路连接第八气动截止阀908，第八气动截止阀908分别管路连接第一气动截止阀901和第二气动截止阀902，第一气动截止阀901管路连接出气阀9012，第二气动截止阀902与第二变压吸附塔9010的上端管路连接，第一变压吸附塔909的下端分别管路连接第五气动截止阀905和第六气动截止阀906，第六气动截止阀906管路连接第三气动截止阀903，第五气动截止阀905管路连接第四气动截止阀904，第三气动截止阀903和第四气动截止阀904均与第二变压吸附塔9010的下端管路连接，第六气动截止阀906与第三气动截止阀903之间还管路连接第七气动截止阀907，第六气动截止阀906、第三气动截止阀903和第七气动截止阀907之间的管路为三通结构，第七气动截止阀907管路连接进气阀9011，第五气动截止阀905与第四气动截止阀904之间还管路连接消音器9020，第五气动截止阀905、第四气动截止阀904和消音器9020之间的管路为三通结构。

上述进气阀9011和出气阀9012均为截止阀，进气阀9011与空气工艺罐8管路连接，出气阀9012与氮气工艺罐10管路连接。

上述八个气动截止阀共同配合连接一控制系统9013，控制系统9013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9014、固定连接于支撑板9014上的螺杆9015、边缘与螺杆9015插接配合的支撑多孔板9016及一组弹簧9017，弹簧9017的上端与支撑多孔板9016的底部固定连接，下端与变压吸附塔内壁固定连接，螺杆9015的上端螺接盖子9018，变压吸附塔的底部内壁上固定连接一组套管9019，弹簧9017的下端插入套管9019内。

弹簧9017的作用：当支撑多孔板9016上方的压力变小的时候，弹簧9017伸长并顶压支撑多孔板9016，使其位置抬升，并挤压分子筛，使分子筛的密度变小。

制氮机9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。

本实用新型制氮机9中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。

本实用新型的工作过程：空压机1将压缩空气送入空气缓冲罐2，从空气缓冲罐2进入高效除油器3，高效除油器3除去压缩空气中的油脂，压缩空气从高效除油器3进入组合式干燥机4进行干燥，然后压缩空气依次经过第一精密过滤器5、活性炭过滤器6、粉尘过滤器7的过滤后被送入空气工艺罐8，压缩空气再从空气工艺罐8经进气阀9011、第七气动截止阀907和第六气动截止阀906进入第一变压吸附塔909，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908、第一气动截止阀901和出气阀9012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909与第一变压吸附塔9010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9011、第七气动截止阀907、第三气动截止阀90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902、第一气动截止阀901和出气阀9012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909中碳分子筛吸附的氧气通过第五气动截止阀905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909吸附时第二变压吸附塔9010同时也通过第四气动截止阀904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。产生的氮气经出气阀9012进入氮气工艺罐10，经氮气工艺罐10输入第二精密过滤器11进行过滤，最后对氮气进行检测，检测合格的氮气投入使用。

本实用新型将空压机1、空气缓冲罐2、高效除油器3、组合式干燥机4、第一精密过滤器5、活性炭过滤器6、粉尘过滤器7、空气工艺罐8、制氮机9、氮气工艺罐10和第二精密过滤器11集成于集装箱13中并通过多个管路配合安装，设备之间排列紧凑，安装的具体结构如图1、2所示。

在本实用新型中，上述的空压机1、高效除油器3、组合式干燥机4、第一精密过滤器5、活性炭过滤器6、粉尘过滤器7、空气工艺罐8、氮气工艺罐10、第二精密过滤器11、第一气动截止阀901、第二气动截止阀902、第三气动截止阀903、第四气动截止阀904、第五气动截止阀905、第六气动截止阀906、第七气动截止阀907、第八气动截止阀908、进气阀9011、出气阀9012、控制系统9013、消音器9020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 (8)

1.一种集装箱式制氮装置，其特征在于包括集装箱（13），集装箱（13）内设置空压机（1）、与空压机（1）管路连接的空气缓冲罐（2）、与空气缓冲罐（2）管路连接的高效除油器（3）、与高效除油器（3）管路连接的组合式干燥机（4）、与组合式干燥机（4）管路连接的过滤模块、与过滤模块管路连接的空气工艺罐（8）、与空气工艺罐（8）管路连接的制氮机（9）及与制氮机（9）管路连接的氮气工艺罐（10）。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于过滤模块包括与组合式干燥机（4）管路连接的第一精密过滤器（5）、与第一精密过滤器（5）管路连接的活性炭过滤器（6）、与活性炭过滤器（6）管路连接的粉尘过滤器（7）。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于氮气工艺罐（10）管路连接第二精密过滤器（11）。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于制氮机（9）包括第一变压吸附塔（909）和第二变压吸附塔（9010），第一变压吸附塔（909）的上端管路连接第八气动截止阀（908），第八气动截止阀（908）分别管路连接第一气动截止阀（901）和第二气动截止阀（902），第一气动截止阀（901）管路连接出气阀（9012），第二气动截止阀（902）与第二变压吸附塔（9010）的上端管路连接，第一变压吸附塔（909）的下端分别管路连接第五气动截止阀（905）和第六气动截止阀（906），第六气动截止阀（906）管路连接第三气动截止阀（903），第五气动截止阀（905）管路连接第四气动截止阀（904），第三气动截止阀（903）和第四气动截止阀（904）均与第二变压吸附塔（9010）的下端管路连接，第六气动截止阀（906）与第三气动截止阀（903）之间还管路连接第七气动截止阀（907），第七气动截止阀（907）管路连接进气阀（9011），八个气动截止阀共同配合连接一控制系统（9013）。

5.根据权利要求4所述的一种集装箱式制氮装置，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（9014）、固定连接于支撑板（9014）上的螺杆（9015）、边缘与螺杆（9015）插接配合的支撑多孔板（9016）及一组弹簧（9017），弹簧（9017）的上端与支撑多孔板（9016）的底部固定连接，下端与变压吸附塔内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于螺杆（9015）的上端螺接盖子（9018）。

7.根据权利要求5所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于变压吸附塔的底部内壁上固定连接一组套管（9019），弹簧（9017）的下端插入套管（9019）内。

8.根据权利要求4所述的一种集装箱式制氮装置，其特征在于第五气动截止阀（905）与第四气动截止阀（904）之间还管路连接消音器（9020）。

Images