CN217264862U - 一种节能型碳载纯化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气分离设备领域，具体涉及一种节能型碳载纯化装置，包括预热器、脱氧器、通过管道与脱氧器连接的水冷却器、通过管道与水冷却器连接的再生干燥器、通过管道与再生干燥器连接的粉尘过滤器以及通过管道与粉尘过滤器连接的氮气储气罐；其特征还包括一端与脱氧器出气口处连接的余温管以及通过管道与预热器和脱氧器连接的节能加热器。本实用新型通过余温管的设置，将通过脱氧器提纯后的氮气余温引入预热器中，对刚进入的氮气进行预热，将热能充分利用，减少浪费。

Description

一种节能型碳载纯化装置

技术领域

本实用新型涉及空气分离设备领域，具体涉及一种节能型碳载纯化装置。

背景技术

碳载纯化装置是一种通过在一定的温度下使碳催化剂与普通氮中残留的氧气发生氧化反应，生成的二氧化碳和水分经变压吸附工艺去除，及深度脱水，再经精密过滤器除去颗粒杂质，得到高达99.999%以上纯度氮气的装置。在传统的碳载纯化装置中是直接利用加热器将原料气温度升至反应所需温度，而反应后的温度又是直接通过水冷却器降至所需要温度，且加热器中对氮气进行加热后，加热器中的余热就通过管道排出，这样不利于氮气除氧碳载纯化装置预热的回收，造成大量浪费。因此本实用新型提出了一种节能型碳载纯化装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统的碳载纯化装置，不利于氮气除氧碳载纯化装置预热的回收，造成大量浪费的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种节能型碳载纯化装置，包括预热器、脱氧器、通过管道与脱氧器连接的水冷却器、通过管道与水冷却器连接的再生干燥器、通过管道与再生干燥器连接的粉尘过滤器以及通过管道与粉尘过滤器连接的氮气储气罐；其特征还包括一端与脱氧器出气口处连接的余温管以及通过管道与预热器和脱氧器连接的节能加热器。

进一步优选的，所述余温管的另一端与预热器顶部连接；所述节能加热器包括与余温管连接的节能管；所述余温管上设有电磁阀。

进一步优选的，所述节能加热器还包括外筒、安装在外筒内的内筒、设置在内筒上的进气管、设置在内筒内的螺旋加热管以及设置在外筒上端的出气管；所述节能管安装在螺旋加热管末端。

进一步优选的，所述外筒和内筒之间形成有催化腔，催化腔内填充有保温棉；所述外筒上与催化腔相通的进料管；所述外筒底部设有与催化腔相通的出料管；所述出料管上也设有电磁阀。

进一步优选的，所述螺旋加热管中换热介质的流动方向与气体流动方向相反；所述内筒的底部设有通孔。

本实用新型的有益效果：通过余温管的设置，将通过脱氧器提纯后的氮气余温引入预热器中，对刚进入的氮气进行预热，将热能充分利用，减少浪费；

通过螺旋加热管的设置，增加与氮气换热的时间且增加与氮气接触的面积，增加换热效率，从而降低能量损耗，减少能量浪费；

通过将节能管的设置，将与氮气换热后，多余的热量引导到预热器中，对刚进入的氮气预热，从而减少螺旋加热管热量的浪费。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型节能加热器的结构示意图；

图3是本实用新型节能加热器的剖视图；

图4是本实用新型图3中A处的局部放大图。

图中标识：预热器1、氮气进气管11、节能热加热器2、节能管21、外筒22、进料管221、出料管222、内筒23、通孔231、进气管24、螺旋加热管25、催化腔26、出气管27、脱氧器3、余温管31、电磁阀311、水冷却器4、再生干燥器5、粉尘过滤器6、氮气储气罐7、排污管路8。

具体实施方式

下面我们通过实施方式并结合附图对实用新型所述的一种节能型碳载纯化装置做进一步的说明。

参阅附图1-4所示，本实用新型中一种节能型碳载纯化装置，包括预热器1、脱氧器3、通过管道与脱氧器3连接的水冷却器4、通过管道与水冷却器连接的再生干燥器5、通过管道与再生干燥器5连接的粉尘过滤器6以及通过管道与粉尘过滤器6连接的氮气储气罐7；其特征还包括一端与脱氧器3出气口处连接的余温管31以及通过管道与预热器1和脱氧器3连接的节能加热器2；所述预热器1上设有氮气进气管11、本实用新型通过余温管31的设置，将通过脱氧器3提纯后的氮气余温，通过余温管道31引入预热器1中，将与刚进入的氮气进行一次热交换，对刚进入的氮气进行预热，将热能充分利用，降低能耗。

参阅附图1-4所示，本实用新型中所述余温管31的另一端与预热器1顶部连接；所述节能加热器2包括与余温管31连接的节能管21；所述余温管31上设有电磁阀311；所述节能加热器2还包括外筒22、安装在外筒22内的内筒23、设置在内筒23上的进气管24、设置在内筒23内的螺旋加热管25以及设置在外筒22上端的出气管27；所述节能管21安装在螺旋加热管25末端；本实用新型通过节能管21的设置，将螺旋加热管25中与氮气换热后多余的热量引导到预热器1中，对刚进入的氮气预热，从而螺旋加热管25中热量的浪费；通过螺旋加热管25的设置，延长螺旋加热管25中换热介质流动的长度，使换热介质在内筒中的时间，使增加与氮气换热的时间且螺旋加热管25相比于普通直线加热管增加与氮气接触的面积，增加换热效率，从而降低能量损耗，减少能量浪费。

参阅附图1-4所示，本实用新型中所述外筒22和内筒23之间形成有催化腔26，催化腔26内填充有保温棉；所述外筒22上与催化腔26相通的进料管221；所述外筒22底部设有与催化腔26相通的出料管222；所述出料管222上也设有电磁阀311；所述螺旋加热管25中换热介质的流动方向与气体流动方向相反；所述内筒23的底部设有通孔231；本实用新型通过将螺旋加热管25内换热介质的流动方向设置成与气体流动方向相反，随着气体不断向下移动，螺旋加热管25的温度不断升高，使螺旋换热管25与气体换热速度稳定，防止换热介质刚与气体换热时温度高，到螺旋加热管25末端时温度降低，不再与气体进行换热；通过通孔231的设置，保证换热后的气体可以从内筒23中排出；所述换热介质为加热后的氮气；所述节能加热器2、脱氧器3、水冷却器4、粉尘过滤器6底部均连接有排污管路8。

参阅附图1-4所示，本实用新型的使用过程为，首选，未纯化的氮气从氮气进入管11进入预热器1中，经过预热器1的预热后通过管进气管24进入节能加热器2中，螺旋加热管2从底部通入加热氮气，与预热后未纯化的氮气进行换热，换热后未纯化的氮气穿过通孔231，与催化腔26中的保温棉，保温棉对加热后的氮气进行保温，防止氮气冷却，此时，与氮气换热后的加热介质，通过节能管21流入余温管11内，经过余温管11的引导进入预热塔1，对刚进入的氮气进行预热，提高对热能进行回收利用，节约热能，然后氮气进入脱氧器3进行脱氧纯化处理，此时氮气还有余温，通过电磁阀311的间歇性打开，将部分氮气回流到预热器1中，对刚进入的氮气进行预热，其余纯化后的氮气再通过依次水冷却器4、再生干燥器5、粉尘过滤器6最后进入氮气储气罐7中。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种节能型碳载纯化装置，包括预热器（1）、脱氧器（3）、通过管道与脱氧器（3）连接的水冷却器（4）、通过管道与水冷却器连接的再生干燥器（5）、通过管道与再生干燥器（5）连接的粉尘过滤器（6）以及通过管道与粉尘过滤器（6）连接的氮气储气罐（7）；其特征还包括一端与脱氧器（3）出气口处连接的余温管（31）以及通过管道与预热器（1）和脱氧器（3）连接的节能加热器（2）。

2.根据权利要求1所述的一种节能型碳载纯化装置，其特征在于：所述余温管（31）的另一端与预热器（1）顶部连接；所述节能加热器（2）包括与余温管（31）连接的节能管（21）；所述余温管（31）上设有电磁阀（311）。

3.根据权利要求2所述的一种节能型碳载纯化装置，其特征在于：所述节能加热器（2）还包括外筒（22）、安装在外筒（22）内的内筒（23）、设置在内筒（23）上的进气管（24）、设置在内筒（23）内的螺旋加热管（25）以及设置在外筒（22）上端的出气管（27）；所述节能管（21）安装在螺旋加热管（25）末端。

4.根据权利要求3所述的一种节能型碳载纯化装置，其特征在于：所述外筒（22）和内筒（23）之间形成有催化腔（26），催化腔（26）内填充有保温棉；所述外筒（22）上与催化腔（26）相通的进料管（221）；所述外筒（22）底部设有与催化腔（26）相通的出料管（222）；所述出料管（222）上也设有电磁阀（311）。

5.根据权利要求3所述的一种节能型碳载纯化装置，其特征在于：所述螺旋加热管（25）中换热介质的流动方向与气体流动方向相反；所述内筒（23）的底部设有通孔（231）。

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