一种制氮机不等势均压装置的制作方法

    技术2022-07-11  77


    本实用新型涉及制氮机设备技术领域,具体涉及一种制氮机不等势均压装置。



    背景技术:

    psa变压吸附制氮机是一种采用碳分子筛作为吸附剂的先进气体分离技术,利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能,在常温下变压吸附制取氮气,由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多,在空气通过吸附塔时,氧气被碳分子筛吸附,氮气从吸附塔顶部流出,变压吸附制氮机正是利用这一特性,采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。变压吸附制氮机在当今世界的现场供气方面具有不可替代的地位,普遍应用于各行各业。一个吸附器从吸附结束到再次吸附的工作过程如下:吸附结束→均降→放空→再生冲洗→均升→升压→再次吸附,其中均降与均升过程都是制氮机的均压过程。吸附塔不同的均压位置又分等势均压和不等势均压,不等势均压时均压气体从吸附结束的吸附塔中部引出进入再生冲洗结束的吸附塔的底部,按照吸附塔内氮气纯度的倒金字塔型梯度分布特点进行均压,这样将氮气纯度较高的气体从吸附塔均压到了解吸塔,还原了吸附床层固有的纯度梯度分布,提高了解吸塔的氮气浓度,同时降低了解吸塔内碳分子筛对氧气的预吸附,提高了碳分子筛的利用率,即提高碳分子筛的产氮率。不等势均压流程比等势均压流程更加合理、科学、其直接效果是氮气回收率提高,产气量上升,间接效果是节约能耗。

    如图1所示为传统的制氮机的吸附塔中安装的不等势均压装置的立体结构示意图。图2是传统的制氮机的吸附塔中安装的不等势均压装置的侧面结构示意图。从图1和图2中可以看到,传统的不等势均压装置包括主体钢管1a,主体钢管1a的竖向管体的顶端处均匀焊接有四个圆筒2a,圆筒2a上均匀开设有若干通孔3a,圆筒2a包裹有至少一层80目钢丝网5a,圆筒2a的左侧、中部和右侧各使用2只抱箍4a,共计6个抱箍固定,圆筒2a外端采用封板6a焊接固定。

    上述结构的不等势均压装置在制氮机使用时,不等势均压都普遍存在一定的风险,不等势均压装置的透气性和强度很难做到平衡兼容。为了更好的透气性会少包一层钢丝网,少包一层钢丝网强度低了碳分子筛会更容易的击穿钢丝网从主体部分均布的小孔漏出造成碳分子筛粉化泄漏,对于制氮机而言是最严重的质量事故,且目前不等势均压装置的主体部分是在圆管上面钻孔均布,实际加工难度大,加工周期长。



    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,提供一种制氮机不等势均压装置,它采用从结构上对原有不等势均压装置进行改进,既保证了不等势均压装置良好的透气性,又保证了强度。

    本实用新型所述的一种制氮机不等势均压装置,它包括钢管主体,该钢管主体由竖向管体、弯头管体和水平管体组成,竖向管体通过弯头管体与水平管体相连,采用焊接相连;

    所述竖向管体的顶端管口上均匀焊接有四个水平凸筒,四个水平凸筒相连通,四个水平凸筒形成正十字形结构,形成十字形连接筒架;所述十字形连接筒架的底面设置有圆形孔口与竖向管体的顶端管口相连通;

    所述十字形连接筒架的四个水平凸筒的外端筒口上焊接有四个不锈钢绕丝组件;所述不锈钢绕丝组件包括六根绕丝支撑杆,六根绕丝支撑杆均匀焊接在水平凸筒的外端管口上,六根绕丝支撑杆形成筒形的绕丝支撑杆支架,绕丝支撑杆支架的截面为圆形;所述绕丝支撑杆支架上绕设有不锈钢绕丝,形成不锈钢绕丝网套,采用焊接固定在绕丝支撑杆支架;所述绕丝支撑杆支架的外端面上焊接有封板。

    进一步地,所述不锈钢绕丝的截面为三角形。

    进一步地,所述相邻的两根不锈钢绕丝之间形成的绕丝间隙小于碳分子筛的粒径。

    进一步地,所述封板的形状为圆形,封板的直径与绕丝支撑杆支架的截面圆的直径相等。

    进一步地,所述水平管体的外端口上安装有法兰。

    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制氮机不等势均压装置,它解决一旦出现漏粉事故,导致成品氮气后端含有碳粉,对于用气单位特别电子行业的损失巨大的问题,极大地降低了制氮机不等势均压的碳分子筛漏粉概率。

    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是背景技术中的传统的不等势均压装置的立体结构示意图;

    图2是背景技术中的传统的不等势均压装置的前视结构示意图;

    图3是本实用新型的立体图结构示意图;

    图4是本实用新型中的前视结构示意图;

    图5是本实用新型中的俯视结构示意图;

    图6是图4的a部放大图。

    附图标记说明:

    1、钢管主体;11、竖向管体;12、弯头管体;13、水平管体;2、十字形连接筒架;21、水平凸筒;3、绕丝支撑杆;4、不锈钢绕丝;5、封板;6、绕丝间隙;7、法兰。

    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3-图6所示,本具体实施方式所述的一种制氮机不等势均压装置,它包括钢管主体1,该钢管主体由竖向管体11、弯头管体12和水平管体13组成,竖向管体11通过弯头管体12与水平管体13相连,采用焊接相连;所述竖向管体11的顶端管口上均匀焊接有四个水平凸筒21,四个水平凸筒21相连通,四个水平凸筒21形成正十字形结构,形成十字形连接筒架2;所述十字形连接筒架2的底面设置有圆形孔口与竖向管体11的顶端管口相连通;

    所述十字形连接筒架2的四个水平凸筒21的外端筒口上焊接有四个不锈钢绕丝组件;所述不锈钢绕丝组件包括六根绕丝支撑杆3,六根绕丝支撑杆3均匀焊接在水平凸筒21的外端管口上,六根绕丝支撑杆3形成筒形的绕丝支撑杆支架,绕丝支撑杆支架的截面为圆形;所述绕丝支撑杆支架上绕设有不锈钢绕丝4,形成不锈钢绕丝网套,采用焊接固定在绕丝支撑杆支架上;所述绕丝支撑杆支架的外端面上焊接有封板5。

    进一步地,所述不锈钢绕丝4的截面为三角形。

    进一步地,所述相邻的两根不锈钢绕丝4之间形成的绕丝间隙6小于碳分子筛的粒径。

    进一步地,所述封板5的形状为圆形,封板5的直径与绕丝支撑杆支架的截面圆的直径相等。

    进一步地,所述水平管体13的外端口上安装有法兰7。

    本实用新型的工作原理如下:

    本设计中,是采用一种截面为三角形的不锈钢绕丝4,绕着六根绕丝支撑杆3,形成筒状的绕丝网套。如图6所示,本设计中,不锈钢绕丝6的截面为锐角三角形,因此不锈钢绕丝的间隙(绕丝间隙)是二根不锈钢绕丝上相邻的二个锐角形成的,且碳分子筛的粒径大于绕丝间隙6,这样就能保证分子筛不会从间隙漏出造成喷粉,同时碳分子筛与缝隙的二边形成点接触,不会堵塞间隙,这样减少气体均压时候的阻力、保持良好的透气性。

    本设计中,四个水平凸筒21相连通,四个水平凸筒21形成正十字形结构,形成十字形连接筒架2;每个水平凸筒21的内端头两侧截掉45度角的,使得内端头为90度角的凸筒头,这样四个水平凸筒21的内端头方便焊接,组成正十形连接筒架。

    本设计的不等势均压装置强度高:由于采用了不锈钢绕丝的绕焊式结构,不锈钢绕丝绕设在六根绕丝支撑杆上时,采用焊接与六根绕丝支撑杆相连,因此具有很高的强度。其可以在砂轮切割机上切割,也可以在车床上加工端面而不会引起松脱变形。由于碳分子筛的粒径不同品牌会有差异,本实用新型装置的绕丝间隙是可以调整制造,强度高,透气性好解决了制氮机吸附塔不等势均压装置最基本也是最难的工艺要求。

    本设计中,利用钢管焊接成十字交叉不等势均压装置的主体部分,将三角形截面的绕丝成品按需要的长度用切割机切下,再焊接到主体的十字交叉部分,最后将四块圆形封板封住绕丝的断面,这样不等势均压装置就制造完成,省去了原有主体钻均布孔,包丝网的繁琐过程。

    本实用新型的有益效果:

    1、极大地降低了制氮机不等势均压的碳分子筛漏粉概率。

    2、碳分子筛价格昂贵,节约售后维修成本,一旦出现漏粉事故,导致成品氮气后端含有碳粉,对于用气单位特别电子行业的损失更为巨大。

    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:

    1.一种制氮机不等势均压装置,其特征在于:它包括钢管主体,该钢管主体由竖向管体、弯头管体和水平管体组成,竖向管体通过弯头管体与水平管体相连,采用焊接相连;所述竖向管体的顶端管口上均匀焊接有四个水平凸筒,四个水平凸筒相连通,四个水平凸筒形成正十字形结构,形成十字形连接筒架;所述十字形连接筒架的底面设置有圆形孔口与竖向管体的顶端管口相连通;所述十字形连接筒架的四个水平凸筒的外端筒口上焊接有四个不锈钢绕丝组件;所述不锈钢绕丝组件包括六根绕丝支撑杆,六根绕丝支撑杆均匀焊接在水平凸筒的外端管口上,六根绕丝支撑杆形成筒形的绕丝支撑杆支架,绕丝支撑杆支架的截面为圆形;所述绕丝支撑杆支架上绕设有不锈钢绕丝,形成不锈钢绕丝网套,采用焊接固定在绕丝支撑杆支架;所述绕丝支撑杆支架的外端面上焊接有封板。

    2.根据权利要求1所述的一种制氮机不等势均压装置,其特征在于:所述不锈钢绕丝的截面为三角形。

    3.根据权利要求1所述的一种制氮机不等势均压装置,其特征在于:所述相邻的两根不锈钢绕丝之间形成的绕丝间隙小于碳分子筛的粒径。

    4.根据权利要求1所述的一种制氮机不等势均压装置,其特征在于:所述封板的形状为圆形,封板的直径与绕丝支撑杆支架的截面圆的直径相等。

    5.根据权利要求1所述的一种制氮机不等势均压装置,其特征在于:所述水平管体的外端口上安装有法兰。

    技术总结
    本实用新型涉及制氮机设备技术领域,具体涉及一种制氮机不等势均压装置,它包括钢管主体,该钢管主体由竖向管体、弯头管体和水平管体组成,竖向管体通过弯头管体与水平管体相连,采用焊接相连;所述竖向管体的顶端管口上均匀焊接有四个水平凸筒,四个水平凸筒相连通,四个水平凸筒形成正十字形结构,形成十字形连接筒架;所述十字形连接筒架的底面设置有圆形孔口与竖向管体的顶端管口相连通;所述十字形连接筒架的四个水平凸筒的外端筒口上焊接有四个不锈钢绕丝组件;它解决一旦出现漏粉事故,导致成品氮气后端含有碳粉,对于用气单位特别电子行业的损失巨大的问题,极大地降低了制氮机不等势均压的碳分子筛漏粉概率。

    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:2019.07.02
    技术公布日:2020.04.03

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