CN219647104U - 真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统 - Google Patents

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王勇娃
郭玉凯
陈哲
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Abstract

本公开提供了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置和空压制氮系统,装置包括:冷却器,冷却器包括气体管路和冷却水管路,气体管路和冷却水管路二者相互热接触,气体管路的进气口与真空系统的出气口连通;气水分离器,气水分离器的进气口与气体管路的出气口连通,其出气口与空压制氮系统的进气口连通。本公开将真空系统排气作为空压制氮系统的气源,利于了再生能源的使用,实现了节能减排。

Description

真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统
技术领域
本公开涉及气体制造设备技术领域,尤其涉及一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统。
背景技术
在玻璃的生产过程中,根据工艺的要求,需配置有空压制氮系统和真空系统,空压制氮系统制备的氮气用于数控机床、清洗机和热弯机等设备加工过程中的气体保护使用;真空系统所产生的真空用于数控机床、抛光机和贴合机等设备加工过程中的真空夹具气源使用。制氮系统是以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,采用常温下变压吸附原理分离空气,制取高纯度的氮气;真空系统是用水作为工作介质获取真空,并在获取真空的过程中需排气。
空压制氮系统的空气原料通常是通过空气压缩机在环境空气中获取,如现有技术CN 112169532 A中提出了一种了空压制氮系统,包括:空气储罐;制氮机,其包括两个吸附塔,吸附塔包括:塔体;固定筒,其顶部与塔体的顶部固定连接,固定筒内设置有两块隔板,两块隔板将固定筒的内部分割成三个腔室,固定筒中位于上方和下方的腔室所对应的侧壁上均间隔设置有多个气孔,固定筒中位于下方的腔室与空气储罐连通;多块第一挡板,其间隔设置在塔体内,各块第一挡板均为倒圆台形,第一挡板的顶部与塔体的内侧壁固定连接;多块第二挡板,其间隔设置在塔体内,各块第二挡板均为圆台形,第二挡板的顶部与固定筒的外侧壁固定连接,底部未接触塔体的内侧壁;氮气储罐,其分别与两个固定筒中位于上方的腔室连通。此发明能减缓空气流速,提高吸附剂的利用率。
通过上述现有技术可知,在玻璃的生产过程中,配置有空压制氮系统和真空系统,真空系统有气体排出,空压制氮系统又需要气源,基于此,如何将真空系统排气作为再生能源,为空压制氮系统提供气源,以实现节能减排是本领域技术人员需要考虑的问题。
实用新型内容
本公开所要解决的一个技术问题是以上提到的如何将真空系统排气作为再生能源,为空压制氮系统提供气源。本申请的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置通过冷却器和气水分离器,将真空系统排气制备成符合要求的气体,供空压制氮系统使用,利于了再生能源的使用,实现了节能减排。
为解决上述技术问题,本公开实施例提供了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,包括:冷却器,冷却器包括气体管路和冷却水管路,气体管路和冷却水管路二者相互热接触,气体管路的进气口与真空系统的出气口连通;气水分离器,气水分离器的进气口与气体管路的出气口连通,其出气口与空压制氮系统的进气口连通。
在一些实施例中,气水分离器为两相分离器。
在一些实施例中,还包括捕雾器,捕雾器设置在气水分离器的出气口处。
在一些实施例中,气体管路上开设有第一出液口,第一出液口与真空系统的工作液储罐连通。
在一些实施例中,气水分离器上开设有第二出液口,第二出液口与真空系统的工作液储罐连通。
在一些实施例中,还包括供气管和放空管,放空管连通在用于连通气水分离器的出气口与空压制氮系统的进气口的供气管上。
在一些实施例中,还包括消音器,消音器设置在放空管上。
在一些实施例中,还包括第一阀门,第一阀门设置在放空管与空压制氮系统的进气口之间的供气管上。
在一些实施例中,还包括第二阀门,第二阀门设置在放空管上。
另一方面,还提供了一种空压制氮系统,包括微热吸附器以及上述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,气水分离器的出气口与微热吸附器连通,
根据上述技术方案,本公开提供了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统,本装置通过冷却器和气水分离器将真空系统排出的气体处理后,作为再生能源可为空压制氮系统使用;通过将气水分离器设置为两相分离器以及设置捕雾器,进一步提高了空压制氮系统气源的质量;通过设置放空管,保证了本装置的安全;通过设置消音器避免了排气噪声对环境的影响。另外,通过设置第一出液口和第二出液口,还减少了真空系统工作液的损失,减少工作液的补充量,实现了节能减排。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例真空系统排气运用于空压制氮系统的装置示意图。
附图标记说明:
1、冷却器;2、气水分离器;3、真空系统;4、空压制氮系统;5、供气管;6、放空管;7、消音器;31、工作液储罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理,但不能用来限制本公开的范围,本公开可以以许多不同的形式实现,不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到:除非另外具体说明,这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
需要说明的是,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是大于或等于两个;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述,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公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
此外,本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。
还需要说明的是,在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。
本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
如在以上背景技术中所提到的,在玻璃的生产过程中,根据工艺的要求,需配置有空压制氮系统和真空系统,真空系统有气体排出,空压制氮系统又需要气源,为此,如何将真空系统排气作为再生能源,为空压制氮系统提供符合要求的气源,以实现节能减排,是本领域技术人员需要考虑的问题。因此,本申请的发明人在一个或多个实施例中提供了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统,利用本装置可将真空系统的排气制备成符合空压制氮系统要求的气源气体,提供给空压制氮系统使用,相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。
针对前述提出的技术问题,本实用新型给出了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,如图1所示,本装置包括:冷却器1,冷却器1包括气体管路和冷却水管路,气体管路和冷却水管路均设置在冷却器1内二者相互热接触,气体管路的进气口与真空系统3的出气口连通;气水分离器2,气水分离器2的进气口与气体管路的出气口连通,其出气口与空压制氮系统4的进气口连通。
具体的,真空系统3的排出的气体具有一定的含水量,不能直接作为空压制氮系统4气源使用,需对真空系统3排出的气体进行干燥处理,降低其的含水量以符合空压制氮系统4气源的要求。为此,本装置设置了冷却器1和气水分离器2,首先,真空系统3的排出具有一定温度的气液进入冷却器1的气体管路内,气体管路中的气液与冷却水管路的冷却水进行热交换,经过热交换的气液降低了露点温度的同时,气液中的一部分水分也会凝结成液体水,从气液中分离出来,降低了气液的含水量;然后,经冷却器1处理的气液进入气水分离器2内,再次进行气液分离处理,使由气水分离器2处理后的气体含水量符合空压制氮系统4气源的要求。进一步地,冷却器1可采用立式冷却器,冷却水走管程,气体走壳程,具体地,冷却水可以为中温冷冻水,进水温度为14℃度,回水温度为20℃度。
与现有技术中所给出的方案相比,通过本装置能为空压制氮系统4提供符合要求的气源气体的同时,使真空系统3的排出的气体作为再生能源供空压制氮系统4使用,节约了能源的同时,也减少了真空系统3排气向大气环境的排放量,实现了节能减排。
具体地,空压制氮系统4的单台微热吸附器气体需求量约4m3/min,需求压力5╳104Pa。真空系统3的真空泵最大抽气量31m3/min,排气压力105Pa,温度40℃,经本装置处理后的再生气体,可满足空压制氮系统4的微热吸附器使用。
在一些实施例中,气水分离器2为两相分离器。冷却器1的气液进入气水分离器2内后,首先进行气体和液体的基本相分离,然后气体进入气水分离器2的气体通道进行重力沉降分离出液滴,液体进入气水分离器2液体空间分离出气泡和固体杂质。通过将气水分离器2设置为两相分离器,进一步提高了本装置的对气液的处理效果,保证了空压制氮系统4气源供气的质量。
在一些实施例中,还包括捕雾器,捕雾器设置在气水分离器2的出气口处。气体在离开气水分离器2之前经捕雾器除去气体中的小液滴,从而进一步保证了为空压制氮系统4供气的质量。
在一些实施例中,如图1所示,气体管路上开设有第一出液口,第一出液口与真空系统3的工作液储罐31连通。通过第一出液口与真空系统3的工作液储罐31连通可将气液在冷却器1分离出的液体回收到真空系统3的工作液储罐31内,将冷却器1内液体及时排出的同时,也减少了真空系统3工作液的损失和工作液的补充量,节约了能源的同时,减少了排放。
在一些实施例中,如图1所示,气水分离器2上开设有第二出液口,第二出液口与真空系统3的工作液储罐31连通。通过第二出液口与真空系统3的工作液储罐31连通可将气液在气水分离器2分离出的液体回收到真空系统3的工作液储罐31内,将气水分离器2内液体及时排出的同时,也减少了真空系统3工作液的损失和工作液的补充量,节约了能源的同时,减少了排放。
通过上述真空系统3的工作液储罐31对第一出液口和第二出液口工作液的回收,以真空系统3的单台液环真空泵24小时运行计算,需补充工作液50吨自来水。经本装置对工作液的回收,预计可回收60%,即减少补水量30吨/日。
在一些实施例中,如图1所示,还包括供气管5和放空管6,放空管6连通在用于连通气水分离器2的出气口与空压制氮系统4的进气口的供气管5上。通过设置供气管5保证了本装置为空压制氮系统4正常的供气,具体地,供气管5可采用无缝钢管;通过设置放空管6,还可将供气管5排入大气环境,避免了因供气管5内气压过高而产生的安全隐患,具体地,放空管6也可采用无缝钢管。
在一些实施例中,如图1所示,还包括消音器7,消音器7设置在放空管6上。具体地,消音器7设置在放空管6的排气口上,通过设置消音器7降低了放空管6排气时产生的噪声强度,避免了噪声对环境的影响。
在一些实施例中,还包括第一阀门,第一阀门设置在放空管6与空压制氮系统4的进气口之间的供气管5上。通过设置第一阀门可控制本装置对空压制氮系统4的供气量,保证了空压制氮系统4的正常工作。
在一些实施例中,还包括第二阀门,第二阀门设置在放空管6上。具体地,第二阀门可设置在放空管6的进气口处。通过设置第二阀门可控制本装置内气体向大气环境的排放量,即保证了本装置的安全,又避免了向大气环境过量的排放而产生的污染问题。
另一方面,本公开还提供一种空压制氮系统,包括微热吸附器以及上述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,气水分离器2的出气口与微热吸附器连通。真空系统排气运用于空压制氮系统的装置制备出符合空压制氮系统4气源气体的同时,本空压制氮系统实现了再生能源的利用,减少了排放,实现了节能减排。
具体地,微热吸附器处理量按为45m3/min计,每日单台微热吸附器用气量为5184m3,现有技术的空压制氮系统压缩空气按照0.1kw.h/m3的单耗计算,换算电耗为5184╳0.1=518.4度/日/台。经本申请的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置为空压制氮系统供气后,预计可减少空压制氮系统518.4度/日/台的电耗
综上所述,相比于现有技术,本公开提供了一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置及空压制氮系统,本装置通过冷却器1和气水分离器2将真空系统3排出的气体处理后,作为再生能源为空压制氮系统4使用;通过将气水分离器2设置为两相分离器以及设置捕雾器,进一步提高了空压制氮系统4气源的质量;通过设置放空管6,保证了本装置的安全;通过设置消音器7避免了排气噪声对环境的影响。另外,通过设置第一出液口和第二出液口,还减少了真空系统3工作液的损失,减少工作液的补充量。实现了节能减排。
另外,使用本申请的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,可使真空系统3的液环真空泵工作液温度下降2-4摄氏度,泵腔内汽蚀现象减小,设备使用安全性和寿命均有提高,机组运行效率提高,真空系统3运行能耗下降。
至此,已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,包括:
冷却器(1),所述冷却器(1)包括气体管路和冷却水管路,所述气体管路和所述冷却水管路二者相互热接触,所述气体管路的进气口与真空系统(3)的出气口连通;
气水分离器(2),所述气水分离器(2)的进气口与所述气体管路的出气口连通,其出气口与空压制氮系统(4)的进气口连通。
2.根据权利要求1所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,所述气水分离器(2)为两相分离器。
3.根据权利要求2所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,还包括捕雾器,所述捕雾器设置在所述气水分离器(2)的出气口处。
4.根据权利要求1所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,所述气体管路上开设有第一出液口,所述第一出液口与所述真空系统(3)的工作液储罐(31)连通。
5.根据权利要求1所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,所述气水分离器(2)上开设有第二出液口,所述第二出液口与所述真空系统(3)的工作液储罐(31)连通。
6.根据权利要求1所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,还包括供气管(5)和放空管(6),所述放空管(6)连通在用于连通所述气水分离器(2)的出气口与所述空压制氮系统(4)的进气口的所述供气管(5)上。
7.根据权利要求6所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,还包括消音器(7),所述消音器(7)设置在所述放空管(6)上。
8.根据权利要求7所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,还包括第一阀门,所述第一阀门设置在所述放空管(6)与所述空压制氮系统(4)的进气口之间的所述供气管(5)上。
9.根据权利要求8所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,其特征在于,还包括第二阀门,所述第二阀门设置在所述放空管(6)上。
10.一种空压制氮系统,其特征在于,包括微热吸附器以及权利要求1-9中任意一项所述的真空系统排气运用于空压制氮系统的装置,所述气水分离器(2)的出气口与所述微热吸附器连通。
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