CN213761173U - 一种变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压吸附技术领域，公开一种变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置，该变压吸附的无级控制阀组包括定子、转子、吸附塔连接孔、通气孔和均压组件，转子转动设置于定子的内腔中，且转子的转速能够无级调控，多个吸附塔连接孔沿同一圆周等间隔设置在定子上，每个吸附塔连接孔对应连通一个吸附塔，通气孔和均压组件均设置在转子上，通气孔被配置为能够同时与相邻的两个吸附塔连接孔相连通，以使相邻两个吸附塔连接孔对应的变压吸附装置中的两个吸附塔呈吸附状态，均压组件被配置为能够连通不相邻的两个吸附塔连接孔，以使不相邻两个吸附塔连接孔对应的变压吸附装置中两个吸附塔呈均压状态。该变压吸附装置能够精准地控制产品气流量。

Description

一种变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置

技术领域

本实用新型涉及变压吸附技术领域，尤其涉及一种变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置。

背景技术

变压吸附是新型气体吸附分离的重要技术，其中，程控阀门又是变压吸附系统中至关重要的组成部分，控制着整个变压吸附系统的开关状态。在现有技术中，变压吸附的控制方式是通过装置中数十个，甚至数百个程控阀门的频繁开关来控制吸附床的吸附状态，这种控制方式导致了装置中的程控阀需经历诸多次启闭才能达到对变压吸附装置的有效控制，由于阀门的频繁启闭而导致的故障，需人力来进行采购和更换，且传统的变压吸附装置占地面积大，程控阀门数量多，需要较多工人进行人工调试，导致用人成本高。除此之外，传统的变压吸附装置仅能通过控制诸多程控阀调节产品气的流量，此种控制方式只能将产品气调节至一个宽泛的范围，无法进行较为精准的调试，这也会导致人力资源和电力资源的浪费。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置，能够无级控制吸附塔的吸附和均压时间，提高产品气流量的控制精准性，且人力物力消耗较少。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种变压吸附的无级控制阀组，包括定子、转子、吸附塔连接孔、通气孔和均压组件；

所述转子转动设置于所述定子的内腔中，且所述转子的转速能够无级调控，所述吸附塔连接孔的数量设置有多个，多个所述吸附塔连接孔沿同一圆周等间隔设置在所述定子上，每个所述吸附塔连接孔能够对应连通一个吸附塔；

所述通气孔和所述均压组件均设置在所述转子上；

所述通气孔被配置为能够同时与相邻的两个所述吸附塔连接孔相连通，以使相邻的两个所述吸附塔连接孔对应的两个所述吸附塔呈吸附状态；

所述均压组件被配置为能够连通不相邻的两个所述吸附塔连接孔，以使不相邻的两个所述吸附塔连接孔对应的两个所述吸附塔呈均压状态。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，所述均压组件包括两个均压孔和均压机械通道，两个所述均压孔分别连通设置于所述均压机械通道的两端，两个所述均压孔被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，所述均压组件的数量设有多个，多个所述均压组件间隔布置。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，还包括回冲组件，所述回冲组件设置在所述转子上，所述回冲组件的一端与所述通气孔相连通，所述回冲组件被配置为能够连通相邻的三个所述吸附塔连接孔中位于两侧的两个所述吸附塔连接孔。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，所述回冲组件包括两个回冲气连接孔和回冲气机械通道，两个所述回冲气连接孔分别连通设置于所述回冲气机械通道的两端，沿所述转子的转动方向两个所述回冲气连接孔中位于上游的所述回冲气连接孔与所述通气孔相连通，两个所述回冲气连接孔被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，还包括排气孔，所述排气孔设置在所述转子上并与所述通气孔相对设置，所述排气孔被配置为能够同时与相邻的两个所述吸附塔连接孔相连通，以使相邻的两个所述吸附塔连接孔对应连通的两个所述吸附塔排气降压。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，还包括吹扫组件，所述吹扫组件设置在所述转子上，所述吹扫组件的一端与所述排气孔相连通，所述吹扫组件被配置为能够连通相邻的三个所述吸附塔连接孔中位于两侧的所述吸附塔连接孔。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，所述吹扫组件包括两个吹扫气连接孔和吹扫气机械通道，两个所述吹扫气连接孔分别连通设置于所述吹扫气机械通道的两端，沿所述转子的转动方向两个所述吹扫气连接孔中位于上游的所述吹扫气连接孔与所述排气孔相连通，两个所述吹扫气连接孔被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔。

作为一种变压吸附的无级控制阀组的优选方案，还包括与抽真空设备相连通的抽真空孔，所述抽真空孔设置在所述转子上，所述抽真空孔沿所述转子的转动方向设置在所述排气孔的上游，所述抽真空孔被配置为能够与所述吸附塔连接孔相连通。

一种变压吸附装置，包括多个吸附塔和两个上述任一技术方案所述的变压吸附的无级控制阀组，其中一个所述变压吸附的无级控制阀组的所述吸附塔连接孔对应连通每个所述吸附塔的塔顶，另一个所述变压吸附的无级控制阀组的所述吸附塔连接孔对应连通每个所述吸附塔的塔底。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种变压吸附的无级控制阀组，该阀组包括定子、转子、吸附塔连接孔、通气孔和均压组件，多个与吸附塔相连通的吸附塔连接孔设置在定子上，通气孔和均压组件均设置在转子上，通气孔和均压组件跟随转子同步转动，在转动过程中通气孔能够同时与相邻的两个吸附塔连接孔相连通，使得与吸附塔连接孔对应连通的吸附塔处于吸附状态；均压组件能够通过吸附塔连接孔同时与已经完成吸附的吸附塔和即将进行吸附的吸附塔相连通，转子转动一圈，每个吸附塔均能依次完成吸附、均压降和均压升，且转子能够通过外接的驱动装置无级转动，其转速能够无级调控，通过调节转子的转速来控制吸附塔的均压时间和吸附时间，从而控制吸附塔生成的产品气流量，提高产品气流量的控制精准性，且相较于现有技术显著节约人力物力消耗。

本实用新型还提供一种变压吸附装置，该装置包括多个吸附塔和两个上述变压吸附的无级控制阀组，多个吸附塔的塔顶和塔底分别连通设置一个变压吸附的无级控制阀组，通过变压吸附的无级控制阀组控制吸附塔工作，从而代替了传统阀门，节省了变压吸附装置的占地面积，便于控制，且易于维修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的变压吸附的无级控制阀组的结构示意图。

图中：

1-定子；

2-转子；

3-吸附塔连接孔；

4-通气孔；

5-均压组件；51-均压孔；52-均压机械通道；

6-回冲组件；61-回冲气连接孔；62-回冲气机械通道；

7-排气孔；8-吹扫组件；81-吹扫气连接孔；82-吹扫气机械通道；

9-抽真空孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种变压吸附的无级控制阀组，该变压吸附的无级控制阀组包括定子1、转子2、吸附塔连接孔3、通气孔4和均压组件5，其中，转子2转动设置于定子1的内腔中，且转子2外接驱动装置，其转速能够无级调控，本实施例中，转子2的转动方向为顺时针方向，当然在其他实施例中，转子2的转动方向也可以是逆时针方向。吸附塔连接孔3的数量设置设有多个，每个吸附塔连接孔3能够对应连通一个吸附塔，本实施例中吸附塔连接孔3的数量根据吸附塔的数量设置为九个，九个吸附塔连接孔3沿同一圆周等间隔设置在定子1上，在其他实施例中，吸附塔连接孔3的数量可以根据实际情况设置。通气孔4和均压组件5均设置在转子2上且能与转子2同步转动，通气孔4在转动过程中能够同时与相邻的两个吸附塔连接孔3相连通，以使相邻的两个吸附塔连接孔3对应连通的两个吸附塔呈吸附状态，优选地，通气孔4设置为腰型，便于在转子2转动过程中与吸附塔连接孔3充分相交，当然，在其他实施例中，通气孔4也可以设置为其他形状，例如长方形、梯形和不规则形状，此处不再一一列举。均压组件5在转动过程中能够连通不相邻的两个吸附塔连接孔3，以使不相邻的两个吸附塔连接孔3对应的两个吸附塔呈均压状态。

本实施例提供的变压吸附的无级控制阀组，多个与吸附塔相连通的吸附塔连接孔3设置在定子上，通气孔4和均压组件5均设置在转子2上，通气孔4和均压组件5跟随转子2同步转动，在转动过程中通气孔4能够同时与相邻的两个吸附塔连接孔3相连通，使得与吸附塔连接孔3相连通的吸附塔处于吸附状态；均压组件5能够通过吸附塔连接孔3同时与已经完成吸附的吸附塔和即将进行吸附的吸附塔相连通，转子2转动一圈，每个吸附塔均能依次完成吸附、均压降和均压升，且转子2能够通过外接的驱动装置无级转动，其转速能够无级调控，通过调节转子2的转速来控制吸附塔的均压时间和吸附时间，从而控制吸附塔生成的产品气流量，提高产品气流量的控制精准性，且相较于现有技术显著节约人力物力消耗。

进一步地，均压组件5包括两个均压孔51和均压机械通道52，两个均压孔51分别连通设置于均压机械通道52的两端，两个均压孔51被配置为能够分别连通一个吸附塔连接孔3。优选地，均压组件5的数量设置三个，即分别设置三组均压孔51和均压机械通道52，且均压组件5间隔设置，本实施例中，三个均压机械通道52相互平行设置，当然，在其他实施例中，均压组件5的数量和位置可以根据实际需要进行设置。均压组件5同时与不相邻的两个吸附塔连接孔3相连通时，与吸附塔连接孔3对应连通的两个吸附塔通过均压机械通道52进行均压降和均压升，通过设置三个均压组件5，转子2每转动一圈，每一个吸附塔可以分别进行三次均压降和三次均压升。

进一步地，变压吸附的无级控制阀组还包括回冲组件6，回冲组件6设置在转子2上，具体地，回冲组件6包括两个回冲气连接孔61和回冲气机械通道62，两个回冲气连接孔61分别连通设置于回冲气机械通道62的两端，沿转子2的转动方向两个回冲气连接孔61中位于上游的回冲气连接孔与通气孔4相连通(其中，上下游通过两个孔之间的圆心角小于180°时，两者在转动方向上的相对位置来确定)，且两个回冲气连接孔61能够在转子2转动过程中同时连通相邻的三个吸附塔连接孔3中位于两侧的两个吸附塔连接孔3，与吸附塔连接孔3对应连通的其中一个吸附塔能够通过回冲气机械通道62向另一个吸附塔通入回冲气，通过回冲气回冲的吸附塔得到增压。

进一步地，变压吸附的无级控制阀组还包括排气孔7，排气孔7设置在转子2上且与通气孔4相对设置，排气孔7能够同时与相邻的两个吸附塔连接孔3相连通，以使这两个吸附塔连接孔3对应连通的两个吸附塔排空气体，实现吸附塔在均压降后的进一步降压和解吸。优选地，排气孔7的形状也设置为腰型，便于在转子2的转动过程中与吸附塔连接孔3充分相交，当然，在其他实施例中，也可以是其他形状，例如长方形、梯形和不规则形状，此处不再一一列举。

进一步地，变压吸附的无级控制阀组还包括吹扫组件8，吹扫组件8设置在转子2上，具体地，吹扫组件8包括两个吹扫气连接孔81和吹扫气机械通道82，两个吹扫气连接孔81分别连通设置在吹扫气机械通道82的两端，沿转子2的转动方向两个吹扫气连接孔81中位于上游的吹扫气连接孔81与排气孔7相连通，且两个吹扫气连接孔81能够在转子2转动过程中同时连通相邻的三个吸附塔连接孔3中位于两侧的两个吸附塔连接孔3，与吸附塔连接孔3对应连通的其中一个吸附塔通过吹扫气机械通道82向另一个吸附塔通入吹扫气，经过吹扫气吹扫的吸附塔实现进一步解吸。进一步地，变压吸附的无级控制阀组还包括与抽真空设备相连通的抽真空孔9，抽真空孔9设置在转子2上，且沿着转子2的转动方向设置在排气孔7的上游，抽真空孔9能够在转子2的转动过程中与一个吸附塔连接孔3相连通，使得与该吸附塔连接孔3连通的吸附塔通过抽真空设备进行抽真空，从而使得该吸附塔中的杂质气解吸。

本实施例还提供一种变压吸附装置，该变压吸附装置包括多个吸附塔和两个上述的变压吸附的无级控制阀组，本实施例中，吸附塔设置有九个，当然，在其他实施例中，吸附塔的数量也可以根据实际需要设置，变压吸附的无级控制阀组中的吸附塔连接孔3的数量与吸附塔的数量相同。其中一个变压吸附的无级控制阀组的吸附塔连接孔3对应连通每个吸附塔的塔顶，另一个变压吸附的无级控制阀组的吸附塔连接孔3对应连通每个吸附塔的塔底，用于气体进出吸附塔，且两个变压吸附的无级控制阀组中的转子2通过同一个驱动装置实现同步转动，使吸附塔能够正常工作。

下面对本实施例提供的变压吸附的无级控制阀组及变压吸附装置的工作过程进行说明：

如图1所示，定子1上设置有a、b、c、d、e、f、g、h、i共九个吸附塔连接孔3，分别对应吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c、吸附塔d、吸附塔e、吸附塔f、吸附塔g、吸附塔h、吸附塔i，转子2上设置有A、B、C共三个均压组件5，转子2相对于定子1顺时针转动。

如图1所示，转子2顺时针转动，以吸附塔a为例，当转动到如图1所示的位置时，通气孔4与吸附塔a和吸附塔b相连通，回冲组件6与吸附塔a和吸附塔c相连通，原料气通过通气孔4从塔底进入吸附塔a和吸附塔b，吸附塔a在吸附时，吸附塔c通过回冲组件6输送原料气进入吸附塔a中进行充压，同时吸附塔b开始吸附，并从塔顶的通气孔4排出产品气；随着转子2的进一步转动，通气孔4连通吸附塔b和吸附塔c时，回冲组件6连通吸附塔b和吸附塔d，均压组件A连通吸附塔a和吸附塔d，已经完成吸附过程的吸附塔a通过均压组件A输送多余的原料气进入吸附塔d，此时，吸附塔a进行第一次均压降，由于转子2在转动过程中，吸附塔d已经先后通过均压组件C和均压组件B进行了两次均压升，所以，此时的吸附塔d进行第三次均压升；随着转子2的继续转动，吸附塔a先后通过均压组件A、均压组件B和均压组件C，分别向吸附塔d、吸附塔e和吸附塔f进行三次均压降。

然后转子2继续转动，当吹扫气组件8连通吸附塔a和吸附塔h时，吸附塔h中的解吸气和排空气通过吹扫组件8进入到吸附塔a，对吸附塔a自塔顶向塔底吹扫，然后当排气孔7与吸附塔a和吸附塔i相连通时，吸附塔a和吸附塔i通过排气孔7排气；当吹扫组件8连通吸附塔a和吸附塔c时，吸附塔a向吸附塔c输送吹扫气，对吸附塔c进行吹扫；当抽真空孔9随转子2转动到吸附塔a的位置时，与抽真空孔9相连通的抽真空设备对吸附塔a进行抽真空处理，使得杂质气彻底解吸，吸附塔a完成再生；转子2继续转动，均压组件C连通吸附塔a和吸附塔e时，吸附塔e通过均压组件C向吸附塔a均压降，即吸附塔a进行第一次均压升，且随着转子2的转动，吸附塔a分别通过均压组件C、均压组件B和均压组件A进行三次均压升，均压升后的吸附塔a可以在重新连通通气孔4时再次进行吸附。通过无级调控转子2的转速控制通气孔4和吸附塔连接孔3、以及均压组件5和吸附塔连接孔3的连通时间，即控制了每个吸附塔的吸附时间和均压时间，从而控制了每个吸附塔产生的产品气流量，进而达到精确地控制总的产品气流量的目的。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，包括定子(1)、转子(2)、吸附塔连接孔(3)、通气孔(4)和均压组件(5)；

所述转子(2)转动设置于所述定子(1)的内腔中，且所述转子(2)的转速能够无级调控，所述吸附塔连接孔(3)的数量设置有多个，多个所述吸附塔连接孔(3)沿同一圆周等间隔设置在所述定子(1)上，每个所述吸附塔连接孔(3)能够对应连通一个吸附塔；

所述通气孔(4)和所述均压组件(5)均设置在所述转子(2)上；

所述通气孔(4)被配置为能够同时与相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)相连通，以使相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)对应的两个所述吸附塔呈吸附状态；

所述均压组件(5)被配置为能够连通不相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)，以使不相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)对应的两个所述吸附塔呈均压状态。

2.根据权利要求1所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，所述均压组件(5)包括两个均压孔(51)和均压机械通道(52)，两个所述均压孔(51)分别连通设置于所述均压机械通道(52)的两端，两个所述均压孔(51)被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔(3)。

3.根据权利要求1所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，所述均压组件(5)的数量设有多个，多个所述均压组件(5)间隔布置。

4.根据权利要求1所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，还包括回冲组件(6)，所述回冲组件(6)设置在所述转子(2)上，所述回冲组件(6)的一端与所述通气孔(4)相连通，所述回冲组件(6)被配置为能够连通相邻的三个所述吸附塔连接孔(3)中位于两侧的两个所述吸附塔连接孔(3)。

5.根据权利要求4所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，所述回冲组件(6)包括两个回冲气连接孔(61)和回冲气机械通道(62)，两个所述回冲气连接孔(61)分别连通设置于所述回冲气机械通道(62)的两端，沿所述转子(2)的转动方向两个所述回冲气连接孔(61)中位于上游的所述回冲气连接孔(61)与所述通气孔(4)相连通，两个所述回冲气连接孔(61)被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔(3)。

6.根据权利要求1所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，还包括排气孔(7)，所述排气孔(7)设置在所述转子(2)上并与所述通气孔(4)相对设置，所述排气孔(7)被配置为能够同时与相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)相连通，以使相邻的两个所述吸附塔连接孔(3)对应连通的两个所述吸附塔排气降压。

7.根据权利要求6所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，还包括吹扫组件(8)，所述吹扫组件(8)设置在所述转子(2)上，所述吹扫组件(8)的一端与所述排气孔(7)相连通，所述吹扫组件(8)被配置为能够连通相邻的三个所述吸附塔连接孔(3)中位于两侧的所述吸附塔连接孔(3)。

8.根据权利要求7所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，所述吹扫组件(8)包括两个吹扫气连接孔(81)和吹扫气机械通道(82)，两个所述吹扫气连接孔(81)分别连通设置于所述吹扫气机械通道(82)的两端，沿所述转子(2)的转动方向两个所述吹扫气连接孔(81)中位于上游的所述吹扫气连接孔(81)与所述排气孔(7)相连通，两个所述吹扫气连接孔(81)被配置为能够分别连通一个所述吸附塔连接孔(3)。

9.根据权利要求6所述的变压吸附的无级控制阀组，其特征在于，还包括与抽真空设备相连通的抽真空孔(9)，所述抽真空孔(9)设置在所述转子(2)上，所述抽真空孔(9)沿所述转子(2)的转动方向设置在所述排气孔(7)的上游，所述抽真空孔(9)被配置为能够与所述吸附塔连接孔(3)相连通。

10.一种变压吸附装置，其特征在于，包括多个吸附塔和两个如权利要求1-9任一项所述的变压吸附的无级控制阀组，其中一个所述变压吸附的无级控制阀组的所述吸附塔连接孔(3)对应连通每个所述吸附塔的塔顶，另一个所述变压吸附的无级控制阀组的所述吸附塔连接孔(3)对应连通每个所述吸附塔的塔底。

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