CN211570123U - 一种氮气纯化设备及其安装布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮气纯化设备，包括冷却设备和初净化管组，冷却设备包括喷淋组件、筒体和敲打装置，筒体顶部设有出气口，筒体的下部设置有进气口和第一出水口，进气口位于第一出水口的上方，喷淋组件设置在筒体内，喷淋组件包括喷淋管和与喷淋管连通的喷淋头，喷淋头位于进气口的上方，筒体外壁上可拆卸地安装有过滤箱，过滤箱与喷淋管连通，敲打装置包括安装板和安装在安装板上的第一振动气缸，安装板固定在筒体外壁上，第一振动气缸的柱塞端部用于敲击筒体外壁，出气口连通至初净化管组的进气端。

Description

一种氮气纯化设备及其安装布置结构

【技术领域】

本实用新型涉及氮气制造设备技术领域，具体涉及一种氮气纯化设备及其安装布置结构。

【背景技术】

现有氮气冷却装置中的冷却装置一般使用水冷的冷却方式，然而冷却水中含有的杂质容易粘附在喷淋管和筒体内壁上，长时间使用容易堵塞，影响冷却效率，此外水冷的方式使得冷却氮气中掺杂大量水分或者冷却筒体内的一些固体杂质，后续干燥塔或者干燥罐的工作压力很大。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种冷却稳定性更好、且获得更为干燥氮气的氮气纯化设备及其安装布置结构。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种氮气纯化设备，包括冷却设备和初净化管组，冷却设备包括喷淋组件、筒体和敲打装置，筒体顶部设有出气口，筒体的下部设置有进气口和第一出水口，进气口位于第一出水口的上方，喷淋组件设置在筒体内，喷淋组件包括喷淋管和与喷淋管连通的喷淋头，喷淋头位于进气口的上方，筒体外壁上可拆卸地安装有过滤箱，过滤箱与喷淋管连通，敲打装置包括安装板和安装在安装板上的第一振动气缸，安装板固定在筒体外壁上，第一振动气缸的柱塞端部用于敲击筒体外壁，出气口连通至初净化管组的进气端，初净化管组包括初净化管以及安装在初净化管端部的过滤件，过滤件包括壳体和过滤组件，壳体外壁上设置有第一进气口和第一排气口，初净化管端部连通至第一排气口，壳体外壁上还开设有插槽，插槽位于第一进气口和第一排气口之间，过滤组件包括插板以及拆装于插板上的过滤板，过滤板插接在插槽中，插板位于插槽外，插板将插槽开口密封。

本实施例的有益效果为：

冷却设备对氮气进行水冷降温，初净化管组则对冷却后的氮气进行除杂，最终送往干燥塔进行吸附或冷凝等方式的干燥。氮气首先从进气口前往出气口由下而上运动。出气过程中喷淋头由上往下喷洒冷却水，从而使得氮气尽可能与冷却水接触，起到充分的降温作用。过滤箱外筒体外侧，不会对氮气的移动产生过多影响。同时冷却水先经由过滤箱过滤，去除杂质，使得喷淋管和喷淋头不易产生堵塞，能够长期稳定高效地喷洒冷却水，使用寿命和冷却效率都得到提升。出气口的氮气前往壳体，经由过滤板过滤，从而去除冷却后氮气中的一部分杂质和一部分水分，从而降低后续干燥塔的干燥压力，提升干燥塔单次工作周期时间。

本实用新型所述第一振动气缸的柱塞端部设有橡胶撞击头。

本实用新型所述筒体内设有卸料机构，卸料机构位于进气口的下方，卸料机构包括卸料板、第二振动气缸、复位弹簧和固定板，固定板和第二振动气缸均竖直安装在筒体内底面上，卸料板相对水平面倾斜设置，卸料板下底面的底部侧边与固定板铰接，复位弹簧的两端分别定位在筒体内底面与卸料板下底面上，第二振动气缸的柱塞端部顶在卸料板下底面上，卸料板下底面的底部侧边位于第一出水口处。

本实用新型所述卸料板边缘与筒体内壁面之间设有隔水膜。

本实用新型所述筒体外底面上设有第二出水口，第二出水口连通至筒体内位于卸料板下方的部分。

本实用新型所述喷淋头位于筒体内顶部中心位置。

本实用新型所述初净化管组还包括干燥件，初净化管数量为三根，三根初净化管沿直线依次设置，过滤件和干燥件设置在中间初净化管的两端，三根初净化管通过过滤件和干燥件依次连通，干燥件包括外筒、内筒、隔热填料、冷凝管和导热套，内筒的两端分别设置有第二进气口和第二排气口，导热套套在内筒的外壁上，外筒套在导热套的外壁外侧，冷凝管套在导热套的外壁上，冷凝管的两端穿出至外筒外，隔热填料填充在导热套外壁和外筒的内壁之间。

本实用新型所述内筒的侧壁上还开设有出液管，出液管上设置有出液阀门，内筒内壁的一部分为导流斜面，导流斜面的底部侧边位于出液管处。

一种氮气纯化设备的安装布置结构，包括氮气纯化设备和干燥塔，初净化管组的出气端连通至干燥塔。

本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例1的氮气纯化设备主视透视结构示意图；

图2为图1中X处放大结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的壳体的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例1的过滤组件的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例1的干燥件的主视剖视结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

参见图1-5，本实施例提供的是一种氮气纯化设备，包括冷却设备A和初净化管组B。

冷却设备A包括喷淋组件、筒体A1和敲打装置。

筒体A1大致为一个为圆柱体，筒体A1竖直设置。筒体A1顶部设有出气口A3，筒体A1的侧壁下部设置有进气口A2和第一出水口A10，且进气口A2 位于第一出水口A10的上方，氮气从进气口A2流入筒体A1内，自下而上流向出气口A3。

喷淋组件设置在筒体A1内，喷淋组件包括喷淋管A5和与喷淋管A5连通的喷淋头A6，喷淋头A6位于进气口A2的上方。同时筒体A1外壁上可拆卸地安装有过滤箱A4，过滤箱A4与喷淋管A5连通。过滤箱4与冷却水源连通，冷却水在过滤箱A4内受到过滤，流向喷淋管A5，然后由喷淋头A6在进气口A2 的上方进行喷洒冷却水，冷却水自上而下进行辐射状喷洒，确保进气口A2通入的氮气都能够尽可能受到冷却水的冷却作用。冷却水滴落至筒体A1内下部位置，由第一出水口A10进行排出。

由于冷却水在流入喷淋管A5之前受到过滤箱A4过滤，去除了杂质，因此喷淋管A5和喷淋头A6受到堵塞的概率小了很多，能够实现喷淋头A6长期高效喷洒冷却水的效果。

优选的，喷淋头A6位于筒体A1内顶部中心位置，即位于筒体A1轴线上，以保证冷却水喷洒的均匀性。

敲打装置包括安装板A7和安装在安装板A7上的第一振动气缸8。整个敲打装置位于筒体A1外侧，其中安装板A7固定在筒体A1外壁上，从而将第一振动气缸A8设置在筒体A1外壁上。第一振动气缸A8的柱塞端部朝向筒体A1 外壁设置，第一振动气缸A8的柱塞伸缩从而对筒体A1外壁的固定位置进行敲击，相应敲击位置对应的筒体A1内壁也会受到震荡，筒体A1内壁上的锈蚀就会掉落至进气口A2的下方，从而减少氮气从进气口A2流向出气口A3过程中从筒体A1内壁上带入的杂质含量。

为了减小第一振动气缸A8的柱塞端部在撞击过程中对筒体A1外壁的损伤，第一振动气缸A8的柱塞端部设有橡胶撞击头A9。

为了使掉落在进气口A2下方的锈蚀和水能够顺利排出，筒体A1内设有位于进气口A2的下方的卸料机构。

具体的，卸料机构包括卸料板A12、第二振动气缸A16、复位弹簧A13和固定板A11。固定板A11和第二振动气缸A16均竖直安装在筒体A1内底面上，卸料板A12相对水平面倾斜设置，卸料板A12下底面的底部侧边与固定板A11的顶部侧边铰接，第二振动气缸A16的柱塞端部顶在卸料板A12下底面中间位置上，固定板A11和第二振动气缸A16配合对卸料板A12进行支撑。第二振动气缸A16的柱塞上下伸缩，以控制卸料板A12绕固定板A11的顶部侧边转动。

卸料板A12下底面的底部侧边位于第一出水口A10处，锈蚀和水积存在卸料板A12上，第二振动气缸A16将卸料板A12抬起，在重力作用下，卸料板A12 上表面上的锈蚀和水流向第一出水口A10，从而从筒体A1内排出。之后第二振动气缸A16的柱塞缩回复位即可。

此外复位弹簧A13的两端分别定位在筒体A1内底面与卸料板A12下底面上，以使得卸料板A12的转动过程更为平缓，防止卸料板A12上表面的锈蚀和水飞溅。

优选的，卸料板A12边缘与筒体A1内壁面之间设有隔水膜A14，以避免脏污沉积在筒体A1内部底面上，减小筒体A1清理难度。

当然，隔水膜A14的使用寿命有限，容易破损，为了能够有效应对隔水膜A14 破损的情况，筒体A1外底面上设有第二出水口A15，第二出水口A15连通至筒体A1内位于卸料板A12下方的部分，隔水膜A14没能够阻挡的水和锈蚀能够从第二出水口A15处流出。

本实施例中由于第一出水口A10和第二出水口A15需要对锈蚀进行排出，为了避免堵塞，第一出水口A10和第二出水口A15的口径需要设置较大。

此外进气口A2、出气口A3、第一出水口A10和第二出水口A15上均各自设置有控制阀门，以控制各自的通断。

出气口A3向初净化管组B的进气端输送氮气，该氮气中混杂水汽以及筒体 A1内壁上的一些固体杂质。

本实施例中初净化管组B包括干燥件、过滤件以及三根初净化管B17。

过滤件包括壳体B5和过滤组件。

壳体B5外壁上设置有第一进气口B6和第一排气口。壳体5外壁上还开设有插槽B7，插槽B7延伸至壳体B5内，插槽B7位于壳体B5内的部分位于第一进气口B6和第一排气口之间。

过滤组件包括插板B4以及拆装于插板B4上的过滤板B18，以便于过滤板B18在插板B4上的替换。过滤板B18在插板B4上的拆装方式可以采用如螺钉连接。过滤板B18插接在插槽B7中，以使得过滤板B18设置在第一进气口B6 和第一排气口之间，第一进气口B6流入氮气，经过过滤板B18初步净化，然后从第一排气口流出。插板B4位于插槽B7外，从而便于过滤板B18在插槽B7处的插拔，降低过滤组件替换时的工作量。插板B4与插槽B7开口边缘的壳体B5 外壁相互挤压，从而将插槽B7开口密封，避免插槽B7开口处进行壳体B5内外气体交换。

插槽B7与过滤板B18形状相匹配，从而对过滤板B18起到一定的定位作用。为了防止工作过程中过滤板B18从插槽B7中滑出，插板B4还可以通过螺钉锁紧在壳体B5外壁上，从而实现过滤板B18在插槽B7内的锁紧。

优选的，插板B4和插槽B7开口边缘之间设置有密封条，以进一步提升插板B4和插槽B7开口边缘之间密封性。

根据过滤板B18种类的不同，过滤组件的过滤成分不同。例如本实施例中过滤组件和插槽B7数量各位两个，两个插槽B7沿壳体B5内气体流向依次设置，两个过滤组件分别插接在两个插槽B7处。其中一个过滤板18为除尘过滤芯板，以对氮气进行除尘，去除氮气中由筒体A1内壁上带出的固定杂质，另一个为除水过滤芯板，以对氮气进行初步除水。

干燥件包括外筒B8、内筒B9、隔热填料B15、冷凝管B11和导热套B10。内筒B9的两端分别设置有第二进气口B12和第二排气口B13，导热套B10套在内筒B9的外壁上，外筒B8套在导热套B10的外壁外侧，冷凝管B11套在导热套B10的外壁上，冷凝管11的两端穿出至外筒8外，以使得冷凝管B11内通入冷却水，隔热填料B15填充在导热套B10外壁和外筒B8的内壁之间。第二进气口B12内通入氮气，冷凝管B11内冷却水通过导热套B10吸收内筒B9内混杂在氮气中水汽的热量，使得水分冷凝，从而对氮气进行除湿，除湿后的氮气从第二排气口B13处流出。

本实施例中内筒B9的侧壁上还开设有出液管B14，出液管B14的一端连通至内筒B9内，出液管B14的另一端延伸至外筒B8外，出液管B14上设置有出液阀门。内筒B9内不通气的时候，出液阀门打开，积存在内筒B9内的冷凝水可以从出液管B14中排出，而不需要对干燥件整体拆除。内筒B9内通气时，出液阀门关闭，避免氮气从出液管B14处流出至干燥件外。

为了使冷凝水能够更顺利从内筒B9内排出，内筒B9内壁的一部分为导流斜面，导流斜面的底部侧边位于出液管B14处，冷凝水在重力作用下自然流向出液管B14，出液阀门打开时内筒B9内的冷凝水能够自然地从出液管B14处流出。

优选的，冷凝管B11为螺旋状，从而增加冷凝管B11和内筒B9外壁之间的接触面积。

为了使过滤件和干燥件的效果顺利产生叠加，三根初净化管B17沿直线依次设置，第一根初净化管B17的进气端连通至出气口A3，第一根初净化管B17 的出气端连通至第一进气口B6，第一排气口连通至第二根初净化管B17的进气端，第二根初净化管B17的出气端连通至第二进气口B12，第二排气口B13连通至第三根初净化管B17的进气端。

实施例2：

本实施例提供了一种氮气纯化设备的安装布置结构，包括实施例1中的氮气纯化设备和干燥塔，第三根初净化管的出气端连通至干燥塔的入口，由干燥塔采用物理吸附等方式去除氮气中残余水分，由于此时氮气中水分较少，因此水汽的脱除过程不会产生过多热量，氮气的温度变化不大。

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，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (9)

1.一种氮气纯化设备，其特征在于：包括冷却设备(A)和初净化管组(B)，冷却设备(A)包括喷淋组件、筒体(A1)和敲打装置，筒体(A1)顶部设有出气口(A3)，筒体(A1)的下部设置有进气口(A2)和第一出水口(A10)，进气口(A2)位于第一出水口(A10)的上方，喷淋组件设置在筒体(A1)内，喷淋组件包括喷淋管(A5)和与喷淋管(A5)连通的喷淋头(A6)，喷淋头(A6)位于进气口(A2)的上方，筒体(A1)外壁上可拆卸地安装有过滤箱(A4)，过滤箱(A4)与喷淋管(A5)连通，敲打装置包括安装板(A7)和安装在安装板(A7)上的第一振动气缸(A8)，安装板(A7)固定在筒体(A1)外壁上，第一振动气缸(A8)的柱塞端部用于敲击筒体(A1)外壁，出气口(A3)连通至初净化管组(B)的进气端，初净化管组(B)包括初净化管(B17)以及安装在初净化管(B17)端部的过滤件，过滤件包括壳体(B5)和过滤组件，壳体(B5)外壁上设置有第一进气口(B6)和第一排气口，初净化管(B17)端部连通至第一排气口，壳体(B5)外壁上还开设有插槽(B7)，插槽(B7)位于第一进气口(B6)和第一排气口之间，过滤组件包括插板(B4)以及拆装于插板(B4)上的过滤板(B18)，过滤板(B18)插接在插槽(B7)中，插板(B4)位于插槽(B7)外，插板(B4)将插槽(B7)开口密封。

2.根据权利要求1所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述第一振动气缸(A8)的柱塞端部设有橡胶撞击头(A9)。

3.根据权利要求1所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述筒体(A1)内设有卸料机构，卸料机构位于进气口(A2)的下方，卸料机构包括卸料板(A12)、第二振动气缸(A16)、复位弹簧(A13)和固定板(A11)，固定板(A11)和第二振动气缸(A16)均竖直安装在筒体(A1)内底面上，卸料板(A12)相对水平面倾斜设置，卸料板(A12)下底面的底部侧边与固定板(A11)铰接，复位弹簧(A13)的两端分别定位在筒体(A1)内底面与卸料板(A12)下底面上，第二振动气缸(A16)的柱塞端部顶在卸料板(A12)下底面上，卸料板(A12)下底面的底部侧边位于第一出水口(A10)处。

4.根据权利要求3所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述卸料板(A12)边缘与筒体(A1)内壁面之间设有隔水膜(A14)。

5.根据权利要求4所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述筒体(A1)外底面上设有第二出水口(A15)，第二出水口(A15)连通至筒体(A1)内位于卸料板(A12)下方的部分。

6.根据权利要求1所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述喷淋头(A6)位于筒体(A1)内顶部中心位置。

7.根据权利要求1所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述初净化管组(B)还包括干燥件，初净化管(B17)数量为三根，三根初净化管(B17)沿直线依次设置，过滤件和干燥件设置在中间初净化管(B17)的两端，三根初净化管(B17)通过过滤件和干燥件依次连通，干燥件包括外筒(B8)、内筒(B9)、隔热填料(B15)、冷凝管(B11)和导热套(B10)，内筒(B9)的两端分别设置有第二进气口(B12)和第二排气口(B13)，导热套(B10)套在内筒(B9)的外壁上，外筒(B8)套在导热套(B10)的外壁外侧，冷凝管(B11)套在导热套(B10)的外壁上，冷凝管(B11)的两端穿出至外筒(B8)外，隔热填料(B15)填充在导热套(B10)外壁和外筒(B8)的内壁之间。

8.根据权利要求7所述的氮气纯化设备，其特征在于：所述内筒(B9)的侧壁上还开设有出液管(B14)，出液管(B14)上设置有出液阀门，内筒(B9)内壁的一部分为导流斜面，导流斜面的底部侧边位于出液管(B14)处。

9.一种氮气纯化设备的安装布置结构，其特征在于，包括如权利要求1-8任一权利要求所述的氮气纯化设备和干燥塔，初净化管组(B)的出气端连通至干燥塔。

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