CN218358314U - 一种用于制氧机的空气吸附设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于制氧机的空气吸附设备，涉及空气干燥领域技术，尤其是指一种用于制氧机的空气吸附设备，包括原料空气管、第一吸附罐、第二吸附罐、净化空气管、再生气管、放空气管。通过两个并联设置的吸附罐对原料空气进行脱水干燥除杂质，当第一吸附罐使用末期达到饱和状态，可以切换至第二吸附罐使用，第一吸附罐切除进行再生干燥，循环使用，保障了原料空气的净化效果，实现装置的连续生产。

Description

一种用于制氧机的空气吸附设备

技术领域

本实用新型涉及空气干燥领域技术，尤其是指一种用于制氧机的空气吸附设备。

背景技术

空气通过低温精馏生产液氮和液氧的方法是目前经济性比较高的方法，原料来自大气中的空气，由于环境之中的空气含有一定量的水汽，露点低，在空气经过压缩循环深度冷冻过程中容易形成结晶水，损坏机泵压缩设备，因此需要先将空气中的水脱除干燥后才能进入压缩循环深度冷冻工序。而且，干燥空气使用的吸附设备，随着使用时间增长，会出现吸附饱和现象，需要重新再生后才能达到高效的干燥吸附效果，单独使用一个吸附罐会在吸附罐饱和进行再生干燥过程中，原料空气无法得到良好的干燥效果，从而影响装置的连续性生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于制氧机的空气吸附设备，一方面解决环境空气中的水汽在压缩循环深度冷冻过程中易形成结晶水，结晶水伴随深度冷冻的环境空气一起进入压缩机的入口而对压缩机的叶轮造成冲击，损坏压缩机的问题，另一方面解决单个吸附罐在饱和后要停下来再生干燥无法连续吸附干燥原料的问题，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种用于制氧机的空气吸附设备，包括原料空气管、第一吸附罐、第二吸附罐、净化空气管、再生气管、放空气管；所述原料空气管有两个分支管，是第一原料分支管和第二原料分支管，其中第一原料分支管与第一吸附罐入口管连接，第二原料分支管与第二吸附罐入口管连接；所述净化空气管有两个分支管，是第一净化分支管和第二净化分支管，第一净化分支管与第一吸附罐出口管连接，第二净化分支管与第二吸附罐出口管连接；所述再生气管分开两路，其中再生气管第一路与第一吸附罐再生管的上游端连接，再生气管第二路与第二吸附罐再生管的上游端连接；所述第一吸附罐再生管的下游端与第一吸附罐出口管连接，所述第二吸附罐再生管的下游端与第二吸附罐出口管连接；所述放空气管分开两路，其中放空气管第一路与第一吸附罐放空管的下游端连接，放空气管第二路与第二吸附罐放空管的下游端连接；所述第一吸附罐放空管的上游端与第一吸附罐入口管连接，所述第二吸附罐放空管的上游端与第二吸附罐入口管连接。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐(21)的入口和第二吸附罐(22)的入口并联设置，第一吸附罐(21)的出口和第二吸附罐(22)的出口并联设置。

作为一种优选方案，在第一吸附罐出口管和第二吸附罐出口管之间设有平衡线。

作为一种优选方案，所述平衡线上设有平衡阀。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐入口管上设置有第一吸附罐进气切断阀，第一吸附罐进气切断阀的位置设在第一吸附罐入口管与第一吸附罐放空管接点的上游端；所述第二吸附罐入口管上设置有第二吸附罐进气切断阀，第二吸附罐进气切断阀的位置设在第二吸附罐入口管与第二吸附罐放空管接点的上游端。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐出口管上设置有第一吸附罐出口切断阀，第一吸附罐出口切断阀的位置设在第一吸附罐出口管与第一吸附罐再生管接点的下游端；所述第二吸附罐出口管上设置有第二吸附罐出口切断阀，第二吸附罐出口切断阀的位置设在第二吸附罐出口管与第二吸附罐再生管接点的下游端。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐再生管上设置有第一吸附罐再生阀，所述第二吸附罐再生管上设置有第二吸附罐再生阀。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐放空管上设置有第一吸附罐放空阀，所述第二吸附罐放空管上设置有第二吸附罐放空阀。

作为一种优选方案，所述第一吸附罐入口管上设置有第一吸附罐泄压管，接入点在第一吸附罐进气切断阀的下游端；所述第一吸附罐泄压管上设置有第一吸附罐泄压阀。所述第二吸附罐入口管上设置有第二吸附罐泄压管，接入点在第二吸附罐进气切断阀的下游端；所述第二吸附罐泄压管上设置有第二吸附罐泄压阀。

作为一种优选方案，所述净化空气管上设置有水含量分析仪。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过两个并联设置的吸附罐对原料空气进行脱水干燥除杂质，当第一吸附罐使用末期达到饱和状态，无法取得良好的干燥效果时，即切换至第二吸附罐使用，把第一吸附罐切除后进行再生干燥过程，当第二吸附罐达到饱和状态后，再切换至第一吸附罐使用，第二吸附罐进行再生干燥过程，以此循环交替使用，保障了吸附罐的吸附干燥效果，提升原料空气的净化效果，实现装置的连续生产。另一方面在第一吸附罐的出口与第二吸附罐之间的出口之间设置平衡线，通过平衡阀的开启和关闭，将净化空气经过平衡线引进再生干燥后的吸附罐对其降温，可以加速再生干燥后的吸附罐冷却速率，提升再生干燥效率；当两个吸附罐进行切换的过程中，平衡线可以平衡两个吸附罐间的压力差，实现无扰动切换，保障整个空气吸附系统的压力稳定。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的一种用于制氧机的空气吸附设备示意图。

附图标识说明：

1、原料空气管；2、净化空气管；3、再生气管；4、放空气管；5、平衡线；11、第一吸附罐进气切断阀；12、第二吸附罐进气切断阀；13、第一吸附罐出口切断阀；14、第二吸附罐出口切断阀；15、第一吸附罐再生阀；16、第二吸附罐再生阀；17、第一吸附罐放空阀；18、第二吸附罐放空阀；19、第一吸附罐泄压阀；20、第二吸附罐泄压阀；21、第一吸附罐；22、第二吸附罐；23、水含量分析仪；24、平衡阀；101、第一吸附罐入口管；102、第二吸附罐入口管；201、第一吸附罐出口管；202、第二吸附罐出口管；301、第一吸附罐再生管；302、第二吸附罐再生管；401、第一吸附罐放空管；402、第二吸附罐放空管；501、第一吸附罐泄压管；502、第二吸附罐泄压管。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种用于制氧机的空气吸附设备，包括原料空气管1、第一吸附罐21、第二吸附罐22、净化空气管2、再生气管3、放空气管4；所述原料空气管有两个分支管，是第一原料分支管和第二原料分支管，其中第一原料分支管与第一吸附罐入口管101连接，第二原料分支管与第二吸附罐入口管102连接；所述净化空气管2有两个分支管，是第一净化分支管和第二净化分支管，第一净化分支管与第一吸附罐出口管201连接，第二净化分支管与第二吸附罐出口管202连接；所述再生气管3分开两路，其中再生气管第一路与第一吸附罐再生管301的上游端连接，再生气管第二路与第二吸附罐再生管302的上游端连接；所述第一吸附罐再生管301的下游端与第一吸附罐出口管201连接，所述第二吸附罐再生管302的下游端与第二吸附罐出口管202连接；所述放空气管4分开两路，其中放空气管第一路与第一吸附罐放空管401的下游端连接，放空气管第二路与第二吸附罐放空管402的下游端连接；所述第一吸附罐放空管401的上游端与第一吸附罐入口管101连接，所述第二吸附罐放空管402的上游端与第二吸附罐入口管102连接。

所述第一吸附罐21的入口和第二吸附罐22的入口并联设置，第一吸附罐21的出口和第二吸附罐22的出口并联设置。由于上述结构，使用两个吸附罐并联设置，每个吸附罐的入口管和出口管同时与系统管线相连，可单独使用一个吸附罐而不影响另外一个吸附罐。

在第一吸附罐出口管201和第二吸附罐出口管202之间设有平衡线5，作为一种优选的实施方式，平衡线5的一个端点接在第一吸附罐的出口与第一吸附罐出口切断阀13之间，平衡线5的另一个端点接在第二吸附罐的出口与第二吸附罐出口切断阀14之间；所述平衡线5上设有平衡阀24。由于上述结构，平衡阀可以起到平衡两个吸附罐内部压力的作用，当两个吸附罐需要切换时，通过平衡阀使两个吸附罐压力平衡后，可降低两个吸附罐压力不同时切换对系统造成的冲击。

所述第一吸附罐入口管101上设置有第一吸附罐进气切断阀11，第一吸附罐进气切断阀11的位置设在第一吸附罐入口管101与第一吸附罐放空管401接点的上游端；所述第二吸附罐入口管102上设置有第二吸附罐进气切断阀12，第二吸附罐进气切断阀12的位置设在第二吸附罐入口管102与第二吸附罐放空管402接点的上游端。

所述第一吸附罐出口管201上设置有第一吸附罐出口切断阀13，第一吸附罐出口切断阀13的位置设在第一吸附罐出口管201与第一吸附罐再生管301接点的下游端；所述第二吸附罐出口管202上设置有第二吸附罐出口切断阀14，第二吸附罐出口切断阀14的位置设在第二吸附罐出口管202与第二吸附罐再生管302接点的下游端。

所述第一吸附罐再生管301上设置有第一吸附罐再生阀15，所述第二吸附罐再生管302上设置有第二吸附罐再生阀16。

所述第一吸附罐放空管401上设置有第一吸附罐放空阀17，所述第二吸附罐放空管402上设置有第二吸附罐放空阀18。

所述第一吸附罐入口管101上设置有第一吸附罐泄压管501，接入点在第一吸附罐进气切断阀11的下游端；所述第一吸附罐泄压管501上设置有第一吸附罐泄压阀19。所述第二吸附罐入口管102上设置有第二吸附罐泄压管502，接入点在第二吸附罐进气切断阀12的下游端；所述第二吸附罐泄压管502上设置有第二吸附罐泄压阀20。由于上述结构，两个并联的吸附罐可通过阀门的切换，达到一个吸附罐在投用工作，一个吸附罐在再生干燥操作，再生完成后的吸附罐再并入系统，吸附饱和的吸附罐从系统切除，两个吸附罐互相配合，循环操作，以保证吸附罐的脱水干燥除杂质效果。

所述净化空气管2上设置有水含量分析仪23。由于上述结构，水含量分析仪可实时监控吸附罐脱水干燥的性能，当水含量分析仪数值增大，吸附罐脱水干燥效果不好，提前进行吸附罐的切换再生干燥操作，保持系统的水含量达到使用要求。

下面，结合附图1对本实用新型的工作原理做进一步说明：

如图1所示，在本实施例中，所述用于制氧机的空气吸附设备包括原料空气管1、第一吸附罐21、第二吸附罐22、净化空气管2、再生气管3、放空气管4。生产过程中原料空气通过原料空气管进入吸附罐，在吸附罐内进行脱水干燥除杂质，出来的净化空气进入下道工序。由于第一吸附罐21和第二吸附罐22并联设置，第一吸附罐21使用达到饱和后，切换至第二吸附罐22运行，第一吸附罐21进入再生干燥阶段，再生完成后，第二吸附罐22和第一吸附罐21互相切换，循环进行达到连续净化空气的目的。

现以第一吸附罐21开始进入净化步骤为例说明，原料空气从原料空气管1进入，通过打开第一吸附罐进气切断阀11，原料空气进入第一吸附罐21内进行脱水干燥除杂质，净化后的空气通过打开第一吸附罐出口管201上的第一吸附罐出口切断阀13，净化空气进入净化空气管2进入下道工序。为了适应原料空气的流量变化，维持第一吸附罐21内压力恒定保证脱水干燥效果，通过调节第一吸附罐放空阀17的开启程度，当第一吸附罐21内压力过高时第一吸附罐放空阀17开大将部分原料气放空，当压力低时关小，原料气更多进入第一吸附罐21，以达到第一吸附罐21压力恒定的目的。

当第一吸附罐21使用达到饱和状态后，准备从系统切除，第二吸附罐22投入使用。先平衡第一吸附罐21和第二吸附罐22内部的压力，防止切换过程中两个吸附罐内压力不平衡，对系统造成冲击。打开平衡线5上的平衡阀24，第一吸附罐21和第二吸附罐22内部压力达到平衡后，关闭平衡阀24。通过打开第二吸附罐进气切断阀12，原料空气进入第二吸附罐22内进行脱水干燥除杂质，净化后的空气通过打开第二吸附罐出口管202上的第二吸附罐出口切断阀14，净化空气进入净化空气管2，此过程第二吸附罐22投用正常。接下来对第一吸附罐21进行切除，关闭第一吸附罐进气切断阀11，关闭第一吸附罐出口切断阀13，此过程第一吸附罐21已从系统切除。

对第一吸附罐21切除后的再生干燥过程，打开第一吸附罐泄压管501上的第一吸附罐泄压阀19，将第一吸附罐21内的空气泄出。打开第一吸附罐再生管301上的第一吸附罐再生阀15。再生气进入第一吸附罐21，通过热的再生气对第一吸附罐21进行升温干燥操作。第一吸附罐21再生干燥完成后，关闭第一吸附罐再生阀15，打开打开平衡线5上的平衡阀24，通过第二吸附罐出口管202来的净化空气经过平衡线5进入第一吸附罐21，对第一吸附罐21进行降温。第一吸附罐21降温完成后，关闭第一吸附罐泄压阀19，关闭平衡阀24。此时，第一吸附罐21完成再生干燥操作，达到备用状态，待第一吸附罐22吸附饱和后进行第一吸附罐21和第二吸附罐22切换操作。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，其使用吸附罐对原料空气进行脱水干燥除杂质，以达到满足后续工序使用的净化空气，由于有两个吸附罐并联设置，当第一吸附罐使用末期达到饱和状态，可以切换至第二吸附罐使用，第一吸附罐切除进行再生干燥，循环交替使用，保障了原料空气的净化效果，实现装置的连续生产。另一方面在第一吸附罐的出口与第二吸附罐之间的出口之间设置平衡线，通过平衡阀的开启和关闭，将净化空气经过平衡线引进再生干燥后的吸附罐对其降温，可以加速再生干燥后的吸附罐冷却速率，提升再生干燥效率；当两个吸附罐进行切换的过程中，平衡线可以平衡两个吸附罐间的压力差，实现无扰动切换，保障整个空气吸附系统的压力稳定。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：包括原料空气管(1)、第一吸附罐(21)、第二吸附罐(22)、净化空气管(2)、再生气管(3)、放空气管(4)；

所述原料空气管(1)有两个分支管，是第一原料分支管和第二原料分支管，其中第一原料分支管与第一吸附罐入口管(101)连接，第二原料分支管与第二吸附罐入口管(102)连接；

所述净化空气管(2)有两个分支管，是第一净化分支管和第二净化分支管，第一净化分支管与第一吸附罐出口管(201)连接，第二净化分支管与第二吸附罐出口管(202)连接；

所述再生气管(3)分开两路，其中再生气管第一路与第一吸附罐再生管(301)的上游端连接，再生气管第二路与第二吸附罐再生管(302)的上游端连接；所述第一吸附罐再生管(301)的下游端与第一吸附罐出口管(201)连接，所述第二吸附罐再生管(302)的下游端与第二吸附罐出口管(202)连接；

所述放空气管(4)分开两路，其中放空气管第一路与第一吸附罐放空管(401)的下游端连接，放空气管第二路与第二吸附罐放空管(402)的下游端连接；所述第一吸附罐放空管(401)的上游端与第一吸附罐入口管(101)连接，所述第二吸附罐放空管(402)的上游端与第二吸附罐入口管(102)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐(21)的入口和第二吸附罐(22)的入口并联设置，第一吸附罐(21)的出口和第二吸附罐(22)的出口并联设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：在第一吸附罐出口管(201)和第二吸附罐出口管(202)之间设有平衡线(5)。

4.根据权利要求3所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述平衡线(5)上设有平衡阀(24)。

5.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐入口管(101)上设置有第一吸附罐进气切断阀(11)，第一吸附罐进气切断阀(11)的位置设在第一吸附罐入口管(101)与第一吸附罐放空管(401)接点的上游端；所述第二吸附罐入口管(102)上设置有第二吸附罐进气切断阀(12)，第二吸附罐进气切断阀(12)的位置设在第二吸附罐入口管(102)与第二吸附罐放空管(402)接点的上游端。

6.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐出口管(201)上设置有第一吸附罐出口切断阀(13)，第一吸附罐出口切断阀(13)的位置设在第一吸附罐出口管(201)与第一吸附罐再生管(301)接点的下游端；所述第二吸附罐出口管(202)上设置有第二吸附罐出口切断阀(14)，第二吸附罐出口切断阀(14)的位置设在第二吸附罐出口管(202)与第二吸附罐再生管(302)接点的下游端。

7.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐再生管(301)上设置有第一吸附罐再生阀(15)，所述第二吸附罐再生管(302)上设置有第二吸附罐再生阀(16)。

8.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐放空管(401)上设置有第一吸附罐放空阀(17)，所述第二吸附罐放空管(402)上设置有第二吸附罐放空阀(18)。

9.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述第一吸附罐入口管(101)上设置有第一吸附罐泄压管(501)，接入点在第一吸附罐进气切断阀(11)的下游端；所述第一吸附罐泄压管(501)上设置有第一吸附罐泄压阀(19)；所述第二吸附罐入口管(102)上设置有第二吸附罐泄压管(502)，接入点在第二吸附罐进气切断阀(12)的下游端；所述第二吸附罐泄压管(502)上设置有第二吸附罐泄压阀(20)。

10.根据权利要求1所述的一种用于制氧机的空气吸附设备，其特征在于：所述净化空气管(2)上设置有水含量分析仪(23)。

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