CN214715477U - 一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，包括气路板，安装在气路板上的两个吸附筒、二位五通阀和梭阀，以及调压阀、气动真空发生器和节流器；气路板作为所有元件安装和联接的基础，其上设置有原料气进口、产品气出口；二位五通阀的进气端连通至原料气进口，其出气端通过气路板分别连通至两个吸附筒；梭阀的出气端连通至产品气出口，其进气端通过气路板分别连通至两个吸附筒；调压阀的进气端连通至原料气进口；气动真空发生器的工作气口与调压阀的出气端联接，其吸气口连通至二位五通阀的排气端；节流器的两端通过气路板分别连通至两个吸附筒。本实用新型的结构简单、成本低，能够应用于微小设备，大幅提高设备去除介质的能力。

Description

一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备

技术领域

本实用新型涉及气体分离设备技术领域，特别是指一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备。

背景技术

吸附式气体介质去除设备，是采用吸附剂从压缩空气中去除气体介质的设备。所谓气体介质是空气中的某些气体成分，比如二氧化碳、水、某些化学气体成分、挥发性有机物等。当这个气体介质是水的时候，所说的吸附式气体介质去除设备就是通常的吸附式压缩空气干燥机。

吸附式气体介质去除设备的去除效能，除了与吸附剂本身的质量优劣有关，也和设备解析脱附介质的能力密切相关。因为吸附式气体介质去除设备使用的吸附剂是通过间隔变换吸附和脱附状态来保持其吸附效能，从而达到连续生产的目的。如果吸附剂所吸附的介质在脱附流程中不能很好的脱附，那么在下一个吸附流程中吸收进的介质将更少，最后设备将逐渐失去原有的生产能力。

负压(也称为真空)脱附再生，能有效的通过降低吸附-解析平衡点来改善脱附效能。但在实际应用中，经常需要除去空气中特定介质并达到非常低含量浓度的微小处理量吸附设备，而由于微小设备的体积限制，没有足够空间来安装真空泵而无法采用负压再生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，使得微小设备上也能采用负压脱附技术以获得更高的介质去除能力，具有结构简洁、低成本、高效率的优点，能将产品性能大幅提高。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，包括气路板，安装在所述气路板上的两个吸附筒、二位五通阀和梭阀，以及调压阀、气动真空发生器和节流器；所述气路板作为所有元件安装和联接的基础，其上设置有原料气进口、产品气出口；所述二位五通阀的进气端连通至所述原料气进口，其出气端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒；所述梭阀的出气端连通至所述产品气出口，其进气端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒；所述调压阀的进气端连通至所述原料气进口；所述气动真空发生器的工作气口与所述调压阀的出气端联接，其吸气口连通至所述二位五通阀的排气端；所述节流器的两端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒。

所述气路板上还设置有两个联接口、入气口、两个通气口、旁通口、梭阀安装口、两个出气气道和两个再生气道；所述联接口与所述通气口分别设置在所述气路板的上下表面，并分别对应连通；所述入气口与所述原料气进口连通；所述旁通口与所述原料气进口连通；所述梭阀安装口与所述产品气出口连通；所述出气气道、再生气道分为两组设置在两个联接口的侧边。

所述吸附筒包括中心管和吸附剂床，所述中心管由所述吸附剂床穿过，所述吸附剂床的上端设置有结构环槽；两个吸附筒分别通过所述气路板的两个联接口安装在所述气路板上，两个中心管分别通过所述气路板与所述二位五通阀的出气端连通，两个结构环槽分别与所述气路板的两组出气气道、再生气道的下端连通。

所述二位五通阀设置有进气孔、两个出气孔和两个排气孔；所述进气孔与所述气路板的入气口连通，两个出气孔分别与所述气路板的两个通气口连通。

所述二位五通阀的进气孔和两个出气孔位于其阀体同一侧，两个排气孔位于阀体另一侧。

所述梭阀设置有梭阀出气口和两个梭阀进气口；所述梭阀出气口安装在所述梭阀安装口，两个梭阀进气口通过管路分别联接至所述气路板的两个出气气道。

所述调压阀的进气端连通至所述气路板的旁通口。

所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备还包括两个直通阀，其一直通阀设置在所述调压阀与所述气路板的连通管路上，另一直通阀设置在所述气动真空发生器的吸气口与所述二位五通阀的连通管路上。

所述节流器的两端通过管路分别联接在所述气路板的两个再生气道上。

所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备还包括再生温度补偿器，所述再生温度补偿器安装在所述节流器上。

采用上述技术方案后，本实用新型通过气动直空发生器，在脱附再生时，实现对吸附筒的吸附剂产生低于常压下的气体介质的分压力，创造一个更有利的脱附条件，使得脱附后的吸附剂能吸收更多的吸附介质，来产生更好的吸附效能，并延长吸附剂的寿命；其次，本实用新型通过气路板来将所有元件的集成化安装，大多数元件是直接刚性联接的，减少了外接管路，减小产品的体积尺寸，减少生产和维修的安装难度。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型气路板的剖视图；

图3为本实用新型气路板的俯视图；

图4为本实用新型部分元件在气路板上的安装示意图；

图5为本实用新型具体实施例的结构示意图；

附图标号说明：

1----气路板； 11---原料气进口； 12---产品气出口；

13---联接口； 14---入气口； 15---通气口；

16---旁通口； 17---梭阀安装口； 18---出气气道；

19---再生气道； 2----吸附筒； 21---中心管；

22---吸附剂床； 23---结构环槽； 3----二位五通阀；

31---进气孔； 32---出气孔； 33---排气孔；

4----梭阀； 41---梭阀出气口； 42---梭阀进气口；

5----直通阀； 6----调压阀； 7----气动真空发生器；

71---工作气口； 72---吸气口； 8---节流器；

9---再生温度补偿器。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

参考图1至图3所示，本实用新型为一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，包括气路板1、两个吸附筒2、二位五通阀3、梭阀4、两个直通阀5、调压阀6、气动真空发生器7、节流器8和再生温度补偿器9。

气路板1作为所有元件安装和联接的基础；该气路板1上设置有原料气进口11、产品气出口12、两个联接口13、入气口14、两个通气口15、旁通口16、梭阀安装口17、两个出气气道18和两个再生气道19；其中，原料气进口11、产品气出口12分别设置在气路板1的两端；联接口13与通气口15分别设置在气路板1的上下表面，并分别对应连通；入气口14与原料气进口11连通；旁通口16与原料气进口11连通；梭阀安装口17与产品气出口12连通；出气气道18、再生气道19分为两组设置在两个联接口13的侧边。

吸附筒2包括中心管21和吸附剂床22，中心管21由吸附剂床22穿过，吸附剂床22的上端设置有结构环槽23；当吸附筒2安装在气路板1上时，两个中心管21分别通过两个联接口13与气路板1的两个通气口15连通，两个结构环槽23分别与两组出气气道18、再生气道19的下端连通。

二位五通阀3设置有进气孔31、两个出气孔32和两个排气孔33；当二位五通阀3安装在气路板1上时，进气孔31与气路板1的入气口14对应连通，两个出气孔32分别与两个通气口15对应连通。该二位五通阀3与市售通用产品具有不同之处，在于其进气孔31和两个出气孔32位于其阀体的同一侧，而两个排气孔33位于另一侧。

梭阀4设置有梭阀出气口41和两个梭阀进气口42；其中，梭阀出气口41安装在气路板1的梭阀安装口17，两个梭阀进气口42通过管路分别联接至两个出气气道18。

调压阀6的进气端通过其一直通阀5连通至旁通口16。

气动真空发生器7的工作气口71与调压阀6的出气端联接，气动真空发生器7的吸气口72通过另一直通阀5’后与二位五通阀3的两个排气孔33连通。

节流器8的两端通过管路分别联接在气路板1的两个再生气道19上。

再生温度补偿器9安装在节流器8上。

图1的气路原理图采用简图是为了便于表现各元件之间的联接关系。参考图4所示，是本实用新型部分元件在气路板上的安装示意图，可以看到部分元件之间通过刚接，减少了外接管路，减小产品的体积尺寸，减少生产和维修的安装难度。

本实用新型的工作原理如下(其中，按附图中的方向为准，对于两个相同名称的元件或其结构，位于左边的采用原标号，位于右边的在原标号上增加’以作区分)：

①在产品在运行时，二位五通阀3的左边出气孔32常开、右边的出气孔32’常闭、左边的排气孔33常闭、右边排气孔33’常开；二位五通阀3、直通阀5、调压阀6等阀的作动，是由电子程序控制器来按下述流程自动控制而实现的。

②参考图1所示，当原料气由气路板1的原料气进口11进入，从入气口14经由二位五通阀3的进气孔31、常开出气孔32、气路板1的左边联接口13进入左边吸附筒2的中心管21，从中心管21另一端流出后反向，流经吸附剂床22。经吸附剂吸附介质后的产品气流入结构环槽23：大部分产品气通过气路板1的左边出气气道18，并经梭阀4从产品气出口12输出；少部分产品气经左边再生气道19、节流器8、右边再生气道19’流向右边吸附筒2’的结构环槽23’，对吸附剂床22’进行反吹，使吸附剂脱附再生，反吹后的再生气再经中心管21’流经二位五通阀3的常闭出气孔32’，从常开排气孔33’流出；这时上方的直动阀5’是打开的，再生气经直动阀5’流向气动真空发生器7后排空；与此同此，下方的直动阀5也是打开的，部分原料气经旁通口16、直动阀5、调压阀6进入气动真空发生器7的工作气口71，使其在吸气口72产生负压抽气作用。通过调整调压阀6来设定吸气量，当吸气量大于经由节流器8的再生气的流量时，右边吸附筒2’内会处于负压的状态，因此再生气进一步膨胀，将吸附剂床22’的吸附-解析平衡压力降低到低于大气压力，加上因此产生的气体流速增加，吸附料颗粒表面的介质分压将更低，使得吸附剂内部吸附的介质更容易脱附出来，并被再生气体带出并排空。

③当左边吸附筒2吸附介质接近饱和，右边吸附筒2’也脱附再生完成，需要对换吸附、再生工作状态。在对换之前，上方直动阀5’关闭，再生气停止通过它排放，但产品气仍继续输出的同时，再生气通过节流器8流向右边吸附筒2’，直到其内压力与左边吸附筒2的压力接近。这个过程我们称为均压，目的是防止两个吸附筒2状态切换时产生较大的压力波动。在均压过程中下方直动阀5也同时关闭，以避免在均压过程中的原料气的不必要耗费。

④当均压过程结束后，两个直动阀5都打开，同时二位五通阀3换向，原料气转向经其常闭出气孔32’进入右边吸附筒2’、而再生气从常闭排气孔33流向气动真空发生器7，两个吸附筒2实现对换吸附、再生状态。依此循环运行不止。

⑤在吸附/再生过程中，再生温度补偿器9对再生气体进行加热，因为当气体发生膨胀的时候，温度会相应下降，在真空度较大的时候，再生温度过低可能会对脱附不利，所以需要补偿再生温度的损失。

参考图5所示，为本实用新型的一个具体实施例：对于某些实际应用，因为需要的产品气的压力比较低，两个吸附筒2切换工作状态时的压力波动不会产生影响，所以可以将两个直动阀5取消；而对于一些非常小的设备，并且负压不是特别低的情况下，再生温度降低的影响不是很大，因此可以取消再生温度补偿器9。图5就是本实用新型针对本段上述需要的一种具体实施例，通过减少元件数量和降低控制的复杂性，可以提高产品的可靠性和降低成本。

通过上述方案，本实用新型通过气动真空发生器7，在脱附再生时，实现对吸附筒2的吸附剂产生低于常压下的气体介质的分压力，创造一个更有利的脱附条件，使得脱附后的吸附剂能吸收更多的吸附介质，来产生更好的吸附效能，并延长吸附剂的寿命；其次，本实用新型通过气路板1来将所有元件的集成化安装，大多数元件是直接刚性联接的，减少了外接管路，减小产品的体积尺寸，减少生产和维修的安装难度。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

包括气路板，安装在所述气路板上的两个吸附筒、二位五通阀和梭阀，以及调压阀、气动真空发生器和节流器；

所述气路板作为所有元件安装和联接的基础，其上设置有原料气进口、产品气出口；

所述二位五通阀的进气端连通至所述原料气进口，其出气端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒；

所述梭阀的出气端连通至所述产品气出口，其进气端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒；

所述调压阀的进气端连通至所述原料气进口；

所述气动真空发生器的工作气口与所述调压阀的出气端联接，其吸气口连通至所述二位五通阀的排气端；

所述节流器的两端通过所述气路板分别连通至两个吸附筒。

2.如权利要求1所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述气路板上还设置有两个联接口、入气口、两个通气口、旁通口、梭阀安装口、两个出气气道和两个再生气道；所述联接口与所述通气口分别设置在所述气路板的上下表面，并分别对应连通；所述入气口与所述原料气进口连通；所述旁通口与所述原料气进口连通；所述梭阀安装口与所述产品气出口连通；所述出气气道、再生气道分为两组设置在两个联接口的侧边。

3.如权利要求2所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述吸附筒包括中心管和吸附剂床，所述中心管由所述吸附剂床穿过，所述吸附剂床的上端设置有结构环槽；两个吸附筒分别通过所述气路板的两个联接口安装在所述气路板上，两个中心管分别通过所述气路板与所述二位五通阀的出气端连通，两个结构环槽分别与所述气路板的两组出气气道、再生气道的下端连通。

4.如权利要求2所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述二位五通阀设置有进气孔、两个出气孔和两个排气孔；所述进气孔与所述气路板的入气口连通，两个出气孔分别与所述气路板的两个通气口连通。

5.如权利要求4所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述二位五通阀的进气孔和两个出气孔位于其阀体同一侧，两个排气孔位于阀体另一侧。

6.如权利要求2所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述梭阀设置有梭阀出气口和两个梭阀进气口；所述梭阀出气口安装在所述梭阀安装口，两个梭阀进气口通过管路分别联接至所述气路板的两个出气气道。

7.如权利要求2所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述调压阀的进气端连通至所述气路板的旁通口。

8.如权利要求1或7所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

还包括两个直通阀，其一直通阀设置在所述调压阀与所述气路板的连通管路上，另一直通阀设置在所述气动真空发生器的吸气口与所述二位五通阀的连通管路上。

9.如权利要求2所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

所述节流器的两端通过管路分别联接在所述气路板的两个再生气道上。

10.如权利要求1或9所述的一种负压脱附再生吸附式气体介质去除设备，其特征在于：

还包括再生温度补偿器，所述再生温度补偿器安装在所述节流器上。

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