一种双内筒碳脱氧器的制作方法

    技术2022-07-14  127


    本实用新型涉及氮气纯化装置技术领域,具体涉及一种双内筒碳脱氧器。



    背景技术:

    碳脱氧干燥器属于氮气提纯的一种装置,碳脱氧干燥器原理是:在350℃温度下,将纯度≥99.9%普氮气体通过燃烧型(3093型)碳脱氧剂,使普氮中氧杂质与脱氧剂中的碳发生氧化(燃烧)反应,o2 c=co2:这样就可将氧杂质除去,此方法的实质就是碳燃烧,其特点是要求定期添加碳脱氧剂。脱氧后的气体露点为-70℃,含氧量≤1ppm。

    由于碳脱氧干燥器需要在高温下才能反应,因此对气体加热温度有一定要求,若加热普氮不均匀,会导致碳脱氧器效率低,影响氮气需求纯度,同时合理的进气方向有利于改善脱氧剂的使用工况。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种双内筒碳脱氧器。

    本实用新型所述的一种双内筒碳脱氧器,它包括双内筒碳脱氧器本体,该双内筒碳脱氧器本体包括主筒体,该主筒体的底面中部有筒体出口,该筒体出口上焊接有弯头管,该弯头管的外端管口上安装有出气法兰,形成高纯度氧气出口;所述主筒体的底面右侧设置有封头,该封头上焊接有竖直状的脱氧器支腿;所述主筒体的底面左侧焊接有斜向的碳脱氧剂卸料口;所述主筒体内底面设置有弧形状的气流分布板;

    所述主筒体顶面设置有筒嘴,筒嘴的右侧安装有水平进口管,水平进口管的外端管口安装有进气法兰,形成普氮进口;所述筒嘴的顶面上安装有保温棉固定板一和接线盒;所述筒嘴的底端上焊接有内筒二,内筒二的顶端为开口状,内筒二的筒体上部四周设置有若干通孔一,内筒二的底面焊接有内筒底板,该内筒底板的底端与主筒体内的气流分布板之间留有空隙;

    所述筒嘴的顶端内侧焊接有内筒一,该内筒一的底面为开口状,内筒二与内筒一之间形成换热腔道;

    所述内筒一内左右两侧对应安装有电加热棒,两根电加热棒的顶端穿插过接线盒底面相对应的通孔二,与接线盒内的加热线路板电连接;所述内筒一内中部设置有竖向的测温计一,该测温计一的顶端与接线盒的底面中部相连,形成内筒测温点一;

    所述主筒体左侧下部设置有水平的测温计一,该测温计一穿插过主筒体相对应的通孔三至内,形成内筒外测温点二;

    所述内筒二的顶端与内筒一的筒体上部之间设置有内筒衬环,形成密封状;所述主筒体的顶面左侧设置有斜向的碳脱氧剂加料口。

    进一步地,所述脱氧器支腿、碳脱氧剂卸料口、弯头管上安装有保温棉固定板二。

    进一步地,所述测温计一与通孔三的连接处嵌设有密封圈,保证气密性。

    进一步地,所述内筒二与主筒体内壁之间形成碳脱氧剂区。

    进一步地,所述主筒体外包裹有保温层。

    采用上述结构后,本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种双内筒碳脱氧器,它可以使得碳脱氧剂使用效率提高,使得碳脱氧剂总装填量降低,节约制造成本,同时降低碳脱氧剂粉化发生故障的概率,节约售后成本,加热效果好可以考虑降低电加热棒的功率,节约能耗等优点。

    附图说明

    此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,但并不构成对本实用新型的不当限定,在附图中:

    图1是本实用新型结构示意图;

    图2是本实用新型中的主筒体的结构示意图。

    附图标记说明:

    1、内筒测温点一;2、主筒体;3、内筒二;4、内筒一;5、保温层;6、电加热棒;7、通孔一;8、内筒衬环;9、普氮进口;10、进气法兰;11、保温棉固定板一;12、接线盒;13、碳脱氧剂加料口;14、内筒外测温点二;15、碳脱氧剂卸料口;16、脱氧器支腿;17、出气法兰;18、高纯度氧气出口;19、保温棉固定板二;20、封头;21、气流分布板;22、内筒底板;23、碳脱氧剂区。

    具体实施方式

    下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。

    如图1-图2所示,本具体实施方式所述的一种双内筒碳脱氧器,它包括双内筒碳脱氧器本体,该双内筒碳脱氧器本体包括主筒体2,该主筒体2的底面中部有筒体出口,该筒体出口上焊接有弯头管,该弯头管的外端管口上安装有出气法兰17,形成高纯度氧气出口18;

    所述主筒体2的底面右侧设置有封头20,该封头20上焊接有竖直状的脱氧器支腿16;

    所述主筒体2的底面左侧焊接有斜向的碳脱氧剂卸料口15;

    所述主筒体2内底面设置有弧形状的气流分布板21;

    所述主筒体2顶面设置有筒嘴,筒嘴的右侧安装有水平进口管,水平进口管的外端管口安装有进气法兰10,形成普氮进口9;所述筒嘴的顶面上安装有保温棉固定板一11和接线盒12;所述筒嘴的底端上焊接有内筒二3,内筒二3的顶端为开口状,内筒二3的筒体上部四周设置有若干通孔一7,内筒二3的底面焊接有内筒底板22,该内筒底板22的底端与主筒体内的气流分布板21之间留有空隙;

    所述筒嘴的顶端内侧焊接有内筒一4,该内筒一4的底面为开口状,内筒二3与内筒一4之间形成换热腔道;

    所述内筒一4内左右两侧对应安装有电加热棒6,两根电加热棒6的顶端穿插过接线盒12底面相对应的通孔二,与接线盒12内的加热线路板电连接;所述内筒一4内中部设置有竖向的测温计一,该测温计一的顶端与接线盒12的底面中部相连,形成内筒测温点一1;

    所述主筒体2左侧下部设置有水平的测温计一,该测温计一穿插过主筒体2相对应的通孔三至内,形成内筒外测温点二14;

    所述内筒二3的顶端与内筒一4的筒体上部之间设置有内筒衬环8,形成密封状;所述主筒体2的顶面左侧设置有斜向的碳脱氧剂加料口13。

    进一步地,所述脱氧器支腿16、碳脱氧剂卸料口15、弯头管上安装有保温棉固定板二19。

    进一步地,所述测温计一与通孔三的连接处嵌设有密封圈,保证气密性。

    进一步地,所述内筒二3与主筒体2内壁之间形成碳脱氧剂区23。

    进一步地,所述主筒体2外包裹有保温层5。

    本设计的工作原理如下:

    本设计中,通过封头、主筒体组焊形成主体部分。主筒体、衬环、内筒一、内筒二,内筒底板,形成一个换热腔,通过多区域的交替传热,使得气流温度上升充分,为与碳脱氧器发生反应做好准备,最终气流通过内筒二上部外壁开出的均匀分布的小孔,从上而下反应通过碳脱氧器,减少碳脱氧剂的反应死区并解决原有碳脱氧器反应时的“漂浮”状态,在内筒内外测设置2个测温点,用可控硅控制加热,将确保实际温度上延20℃之内,控制更精确,避免高温测点不准确发生危险,最后整个碳脱氧器用保温棉包住,减少热量损失,节约能耗。

    本设计中,初始阶段是大约150℃的普氮,进入区,区的普氮,经过中间电加热棒的加热升温,进入②区。在电加热棒的尾端③区,设计了一个测温点。因为气体流动,尾端的温度经过叠加,温度最高,所以严格控制电加热棒尾端的温度。③区的温度大约在200-250℃,经过内筒一和内筒二组成的④区,④区的温度,由于经过了②区的热辐射和③区带来的温度叠加,再次增加了温度。经过②③④区温度叠加后的氮气,进入⑤区,⑤区装有碳脱氧剂,c o2→co2 释放热量。此时⑤区温度最高,也是碳脱氧剂反应最为激烈的区域,碳和氧气在⑤区化学反应后,进入⑥区,就缓和很很多,化学反应就不激烈了,温度也会降下来,⑥区的高纯氮气经过⑦区,流出除氧器,相比常见的碳脱氧器,加热区域增加,交替传热,传热时间路径的延长,使得加热均匀充分。

    本设计的优点如下:

    1、采用双内筒设计,分区加热,充分延长气流加热时间,使得气体加热更为充分均匀,最大程度与碳脱氧剂进行反应脱氧提高碳除氧器的使用效率

    2.常见的单内筒除氧器,都是上部进气再次从上部出气,且上部存在反应的死区,碳脱氧剂得不到充分的利用,而且根据碳脱氧剂的反应特性,气流从下网上反应时,碳脱氧剂存在“漂浮”的状态,使得脱氧剂粉化的概率升高,严重时会使得出气滤网堵塞,双内筒脱氧器的设计使得气体从上部进入,下部排出,使得脱氧剂处于一个被压实的状态不易粉化。

    本实用新型所述的一种双内筒碳脱氧器,它可以使得碳脱氧剂使用效率提高,使得碳脱氧剂总装填量降低,节约制造成本,同时降低碳脱氧剂粉化发生故障的概率,节约售后成本,加热效果好可以考虑降低电加热棒的功率,节约能耗等优点。

    以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。


    技术特征:

    1.一种双内筒碳脱氧器,其特征在于:它包括双内筒碳脱氧器本体,该双内筒碳脱氧器本体包括主筒体,该主筒体的底面中部有筒体出口,该筒体出口上焊接有弯头管,该弯头管的外端管口上安装有出气法兰,形成高纯度氧气出口;所述主筒体的底面右侧设置有封头,该封头上焊接有竖直状的脱氧器支腿;所述主筒体的底面左侧焊接有斜向的碳脱氧剂卸料口;所述主筒体内底面设置有弧形状的气流分布板;所述主筒体顶面设置有筒嘴,筒嘴的右侧安装有水平进口管,水平进口管的外端管口安装有进气法兰,形成普氮进口;所述筒嘴的顶面上安装有保温棉固定板一和接线盒;所述筒嘴的底端上焊接有内筒二,内筒二的顶端为开口状,内筒二的筒体上部四周设置有若干通孔一,内筒二的底面焊接有内筒底板,该内筒底板的底端与主筒体内的气流分布板之间留有空隙;所述筒嘴的顶端内侧焊接有内筒一,该内筒一的底面为开口状,内筒二与内筒一之间形成换热腔道;所述内筒一内左右两侧对应安装有电加热棒,两根电加热棒的顶端穿插过接线盒底面相对应的通孔二,与接线盒内的加热线路板电连接;所述内筒一内中部设置有竖向的测温计一,该测温计一的顶端与接线盒的底面中部相连,形成内筒测温点一;所述主筒体左侧下部设置有水平的测温计一,该测温计一穿插过主筒体相对应的通孔三至内,形成内筒外测温点二;所述内筒二的顶端与内筒一的筒体上部之间设置有内筒衬环,形成密封状;所述主筒体的顶面左侧设置有斜向的碳脱氧剂加料口。

    2.根据权利要求1所述的一种双内筒碳脱氧器,其特征在于:所述脱氧器支腿、碳脱氧剂卸料口、弯头管上安装有保温棉固定板二。

    3.根据权利要求1所述的一种双内筒碳脱氧器,其特征在于:所述测温计一与通孔三的连接处嵌设有密封圈,保证气密性。

    4.根据权利要求1所述的一种双内筒碳脱氧器,其特征在于:所述内筒二与主筒体内壁之间形成碳脱氧剂区。

    5.根据权利要求1所述的一种双内筒碳脱氧器,其特征在于:所述主筒体外包裹有保温层。

    技术总结
    本实用新型涉及氮气纯化装置技术领域,具体涉及一种双内筒碳脱氧器,它包括双内筒碳脱氧器本体,该双内筒碳脱氧器本体包括主筒体,该主筒体的底面中部有筒体出口,该筒体出口上焊接有弯头管,该弯头管的外端管口上安装有出气法兰,形成高纯度氧气出口;所述主筒体的底面右侧设置有封头,该封头上焊接有竖直状的脱氧器支腿;所述主筒体的底面左侧焊接有斜向的碳脱氧剂卸料口;它可以使得碳脱氧剂使用效率提高,使得碳脱氧剂总装填量降低,节约制造成本,同时降低碳脱氧剂粉化发生故障的概率,节约售后成本,加热效果好可以考虑降低电加热棒的功率,节约能耗等优点。

    技术研发人员:周兴俊;张亮
    受保护的技术使用者:东台宏博净化科技有限公司
    技术研发日:2019.07.01
    技术公布日:2020.04.03

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