CN215048679U - 一种空气分离用纯化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空气分离技术领域，公开了一种空气分离用纯化器，包括壳体，所述壳体的顶部设置有进气管，所述壳体的一侧壁上安装有第一真空泵和第二真空泵，并设置有控制器，所述壳体的内部设置有第一分离腔和第二分离腔，所述第一分离腔位于第二分离腔的上方，本实用新型通过在纯化器的内部设置第一分离腔和第二分离腔，第一分离腔和第二分离腔的内部分别填充有沸石分子筛和碳分子筛，沸石分子筛能够吸收空气中的绝大部分氮气，碳分子筛能够吸附绝大部分氧气，吸附完成后，通过第一真空泵将第一分离腔内的氮气抽出并输送至第二分离腔内再次分离，进一步降低气体中的氧气含量，提高氮气的提取率及提纯效果。

Description

一种空气分离用纯化器

技术领域

本实用新型属于空气分离技术领域，具体涉及一种空气分离用纯化器。

背景技术

纯化器是气体液化过程中的一个重要设备。在制冷循环系统中，气体被逐渐冷却降温，在气体冷凝前，其中的杂质气体会先凝结成固体附着在管道及阀门等处，甚至还会进入膨胀机，影响液化器的正常工作。纯化器则是用于解决这一问题，能够通过化学、冷冻或物理吸附的方法去除气体杂质，保证液化器的正常工作。

目前的空气分离纯化器例如氮气纯化器，对氮气的提取效果较差，工作效率低，为提取所需的氮气用量，需要纯化器长时间工作，造成电量消耗严重，不节能环保，且提取的氮气纯度较低，后续仍会影响液化器的正常工作，此外，空气中存在少许固体杂质，未对固定杂质进行过滤处理会导致纯化器后续工作发生异常，降低纯化器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气分离用纯化器，以解决现有的空气分离纯化器对氮气的提取率较低，提纯效果差，空气中的固体杂质会导致纯化器发生故障的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种空气分离用纯化器，包括壳体，所述壳体的顶部设置有进气管，所述壳体的一侧壁上安装有第一真空泵和第二真空泵，并设置有控制器，所述壳体的内部设置有第一分离腔和第二分离腔，所述第一分离腔位于第二分离腔的上方，并与第二分离腔之间连接有第二连接管，所述第一分离腔的内壁上安装有两层第一筛网，且两层第一筛网之间填充有沸石分子筛，所述第二分离腔的内壁上安装有两层第二筛网，且两层第二筛网之间填充有碳分子筛，所述第一分离腔的顶部与进气管之间连接有第一连接管，底部设置有管道a，所述第二分离腔的顶部设置有管道b，底部设置有管道c、管道d和管道e，所述第一真空泵的进气端与管道a连接，排气端与管道b连接，所述第二真空泵的进气端与管道e连接。

优选的，所述进气管的顶端内部安装有过滤组件，所述过滤组件包括第一筒体和第二筒体，且第二筒体安装于第一筒体的内部，所述第二筒体的顶端内壁上固定有滤布和除湿过滤件，所述滤布位于除湿过滤件的上方，且滤布呈倒圆锥状。

优选的，所述除湿过滤件包括安装环，且安装环的内壁上由上至下依次固定有三层无纺布层，第一层和第二层所述无纺布层之间形成吸附层，且第二层和第三层无纺布层之间形成除湿层，所述吸附层的内部填充有活性炭，且除湿层的内部填充有氯化钙干燥剂。

优选的，所述第一筒体的顶端侧壁上固定有第一定位环，所述第二筒体的顶端侧壁上固定有第二定位环，所述进气管的顶部开设有环形的第一定位槽，且第一定位环与第一定位槽配合，所述第一筒体的顶部开设有第二定位槽，且第二定位环与第二定位槽配合。

优选的，位于上方的所述第一筛网和第二筛网的顶部均设置有布气板，且两个布气板分别固定于第一分离腔和第二分离腔的内壁上，每个所述布气板上均阵列开设有通孔。

优选的，所述第一真空泵的进气端与管道a之间连接有软管f，排气端与管道b之间连接有软管g，所述第二真空泵的进气端与管道e之间连接有软管e，排气端连接有软管h。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在纯化器的内部设置第一分离腔和第二分离腔，第一分离腔和第二分离腔的内部分别填充有沸石分子筛和碳分子筛，沸石分子筛具有的选择吸附性，能够吸收空气中的绝大部分氮气，碳分子筛具有运态吸附特性，能够吸附绝大部分氧气，吸附完成后，通过第一真空泵将第一分离腔内的氮气抽出并输送至第二分离腔内再次分离，进一步降低气体中的氧气含量，提高氮气的提取率及提纯效果。

(2)本实用新型通过在进气管安装过滤组件，包括第一筒体和第二筒体，第二筒体顶端的内壁上固定有圆锥形的滤布，能够过滤空气中的固体杂质，底端内壁上固定有除湿过滤组件，除湿过滤组件包括吸附层和除湿层，吸附层内填充有活性炭，除湿层内填充有氯化钙干燥剂，能够吸附空气中的污染性气体，并吸收空气中的水分，起到除湿效果，进一步提高后续氮气的提纯效果，同时保证了纯化器的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型过滤组件的结构示意图；

图3为本实用新型除湿过滤件的结构示意图；

图中：壳体-1、第二分离腔-2、第一筛网-3、第一分离腔-4、进气管-5、过滤组件-6、第一连接管-7、布气板-8、控制器-9、第一真空泵-10、第二筛网-11、第二真空泵-12、第二连接管-13、第一筒体-14、第一定位环-15、第二定位环-16、第二筒体-17、滤布-18、除湿过滤件-19、安装环-20、无纺布层-21、吸附层-22、除湿层-23。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3所示，本实用新型提供如下技术方案：一种空气分离用纯化器，包括壳体1，壳体1的顶部设置有进气管5，壳体1的一侧壁上安装有第一真空泵10和第二真空泵12，并设置有控制器9，壳体1的内部设置有第一分离腔4和第二分离腔2，第一分离腔4位于第二分离腔2的上方，并与第二分离腔2之间连接有第二连接管13，第一分离腔4的内壁上安装有两层第一筛网3，且两层第一筛网3之间填充有沸石分子筛，沸石分子筛具有选择吸附性，对氮气的平衡吸附量大于对氧气的平衡吸附量，能够选择性地吸收氮气，第二分离腔2的内壁上安装有两层第二筛网11，且两层第二筛网11之间填充有碳分子筛，碳分子筛具有运态吸附特性，氧气的分子尺寸比氮气的分子尺寸小，在碳分子筛中的扩散速度快，吸附量大，碳分子筛能够吸附氧气，令氮气排出，令空气依次经过沸石分子筛和碳分子筛能够提高氮气和氧气的提取率，同时令氮气再经过碳分子筛能够提高氮气的提纯效果，节能环保，第一分离腔4的顶部与进气管5之间连接有第一连接管7，底部设置有管道a，第二分离腔2的顶部设置有管道b，底部设置有管道c、管道d和管道e，第一真空泵10的进气端与管道a连接，排气端与管道b连接，第二真空泵12的进气端与管道e连接，第一连接管7、第二连接管13、管道a、管道b、管道c、管道d和管道e的内部均设置有电磁阀，管道c作为废气排出管，管道d作为氮气排出管，管道e作为氧气排出管。

进一步的，进气管5的顶端内部安装有过滤组件6，过滤组件6包括第一筒体14和第二筒体17，且第二筒体17安装于第一筒体14的内部，第二筒体17的顶端内壁上固定有滤布18和除湿过滤件19，滤布18位于除湿过滤件19的上方，且滤布18呈倒圆锥状，滤布18能够过滤空气中的固体杂质，避免杂质进入纯化器内对其造成影响，保证纯化器能正常工作。

更进一步的，除湿过滤件19包括安装环20，且安装环20的内壁上由上至下依次固定有三层无纺布层21，第一层和第二层无纺布层21之间形成吸附层22，且第二层和第三层无纺布层21之间形成除湿层23，吸附层22的内部填充有活性炭，能够吸附空气中内的污染气体，且除湿层23的内部填充有氯化钙干燥剂，能够有效对空气进行除湿。

具体的，第一筒体14的顶端侧壁上固定有第一定位环15，第二筒体17的顶端侧壁上固定有第二定位环16，进气管5的顶部开设有环形的第一定位槽，且第一定位环15与第一定位槽配合，第一筒体14的顶部开设有第二定位槽，且第二定位环16与第二定位槽配合，进气管5、第一定位环15和第二定位环16的顶部持平，便于进气管5与通有空气的管道连接，并便于拆卸更换。

值得说明的是，位于上方的第一筛网3和第二筛网11的顶部均设置有布气板8，且两个布气板8分别固定于第一分离腔4和第二分离腔2的内壁上，每个布气板8上均阵列开设有通孔，布气板8能够令气体在第一分离腔4和第二分离腔2内均匀分布。

进一步的，第一真空泵10的进气端与管道a之间连接有软管f，排气端与管道b之间连接有软管g，第二真空泵12的进气端与管道e之间连接有软管e，排气端连接有软管h，软管h连接其他需要氧气的设备，节能环保。

第一真空泵10和第二真空泵12均与控制器9电性连接，控制器9采用可编程控制器。

本实用新型的工作原理及使用流程：在使用本实用新型时，工作人员首先将过滤组件6安装于进气管5上，令第一定位环15与第一定位槽配合，再将通入空气的管道通过法兰与进气管5连接；

通过控制器9开启第一连接管7、第二连接管13和管道c内的电磁阀，令空气依次经过第一分离腔4和第二分离腔2，最后由管道c排出，通入一定量的空气后，关闭上述电磁阀，打开管道a、管道b和管道d中的电磁阀，启动第一真空泵10将第一分离腔4抽至真空状态，过程中氮气从沸石分子筛中被抽出，并由软管g输送至第二分离腔2内再次分离提纯，碳分子筛吸收氮气中的少量剩余氧气，提纯后的氮气从管道d中排出，以供制冷系统使用；

工作完成后，关闭管道b和管道d中的电磁阀，并开启管道e中的电磁阀，启动第二真空泵12将第二分离腔2抽至真空状态，从而将碳分子筛中的氧气抽出，以供其他设备利用，节能环保，沸石分子筛和碳分子筛内的气体被抽走后，能继续进行吸附工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种空气分离用纯化器，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的顶部设置有进气管(5)，所述壳体(1)的一侧壁上安装有第一真空泵(10)和第二真空泵(12)，并设置有控制器(9)，所述壳体(1)的内部设置有第一分离腔(4)和第二分离腔(2)，所述第一分离腔(4)位于第二分离腔(2)的上方，并与第二分离腔(2)之间连接有第二连接管(13)，所述第一分离腔(4)的内壁上安装有两层第一筛网(3)，且两层第一筛网(3)之间填充有沸石分子筛，所述第二分离腔(2)的内壁上安装有两层第二筛网(11)，且两层第二筛网(11)之间填充有碳分子筛，所述第一分离腔(4)的顶部与进气管(5)之间连接有第一连接管(7)，底部设置有管道a，所述第二分离腔(2)的顶部设置有管道b，底部设置有管道c、管道d和管道e，所述第一真空泵(10)的进气端与管道a连接，排气端与管道b连接，所述第二真空泵(12)的进气端与管道e连接。

2.根据权利要求1所述的一种空气分离用纯化器，其特征在于：所述进气管(5)的顶端内部安装有过滤组件(6)，所述过滤组件(6)包括第一筒体(14)和第二筒体(17)，且第二筒体(17)安装于第一筒体(14)的内部，所述第二筒体(17)的顶端内壁上固定有滤布(18)和除湿过滤件(19)，所述滤布(18)位于除湿过滤件(19)的上方，且滤布(18)呈倒圆锥状。

3.根据权利要求2所述的一种空气分离用纯化器，其特征在于：所述除湿过滤件(19)包括安装环(20)，且安装环(20)的内壁上由上至下依次固定有三层无纺布层(21)，第一层和第二层所述无纺布层(21)之间形成吸附层(22)，且第二层和第三层无纺布层(21)之间形成除湿层(23)，所述吸附层(22)的内部填充有活性炭，且除湿层(23)的内部填充有氯化钙干燥剂。

4.根据权利要求3所述的一种空气分离用纯化器，其特征在于：所述第一筒体(14)的顶端侧壁上固定有第一定位环(15)，所述第二筒体(17)的顶端侧壁上固定有第二定位环(16)，所述进气管(5)的顶部开设有环形的第一定位槽，且第一定位环(15)与第一定位槽配合，所述第一筒体(14)的顶部开设有第二定位槽，且第二定位环(16)与第二定位槽配合。

5.根据权利要求1所述的一种空气分离用纯化器，其特征在于：位于上方的所述第一筛网(3)和第二筛网(11)的顶部均设置有布气板(8)，且两个布气板(8)分别固定于第一分离腔(4)和第二分离腔(2)的内壁上，每个所述布气板(8)上均阵列开设有通孔。

6.根据权利要求1所述的一种空气分离用纯化器，其特征在于：所述第一真空泵(10)的进气端与管道a之间连接有软管f，排气端与管道b之间连接有软管g，所述第二真空泵(12)的进气端与管道e之间连接有软管e，排气端连接有软管h。

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