一種吸附塔及其構(gòu)成的變壓吸附制氮裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及氮氣制備領(lǐng)域，具體是一種吸附塔及其構(gòu)成的變壓吸附制氮裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓吸附制氮裝置中吸附塔的高度與直徑之間的高徑比對吸附塔內(nèi)部的空氣分離核心部件一分子篩的產(chǎn)率有著重要的影響，越是高純度產(chǎn)品的裝置，越是有更大的高徑比要求，并且越能提高分子篩的產(chǎn)率。因現(xiàn)有變壓吸附制氮裝置普遍采用直立柱形吸附塔，為了提高分子篩的產(chǎn)率，吸附塔高度較高且直徑較小。這就導(dǎo)致吸附塔整體的重心偏高，易傾倒，在空間高度有限的環(huán)境不能推廣應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種吸附塔，其在提高分子篩效率的同時能避免高度過高，進而在有限的空間內(nèi)也能適用；本實用新型還提供了上述吸附塔構(gòu)成的變壓吸附制氮裝置。
[0004]本實用新型解決上述問題主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種吸附塔，包括吸附筒、180度短半徑彎頭、分子篩及彈性壓緊裝置，所述吸附筒的數(shù)量為兩個，兩個吸附筒均豎直設(shè)置且兩者的下端與180度短半徑彎頭的兩個開口一一對應(yīng)連接；所述分子篩填充于吸附筒和180度短半徑彎頭內(nèi)，所述彈性壓緊裝置的數(shù)量為兩個，兩個彈性壓緊裝置分別嵌入兩個吸附筒上端且與吸附筒形成過盈配合，彈性壓緊裝置下壓在分子篩上，彈性壓緊裝置壓緊后形成有若干個均勻分布其上且接通吸附筒內(nèi)部與外界的氣體通道。本實用新型的吸附塔主要由兩直段吸附筒及連接兩直段吸附筒的180度短半徑彎頭連接構(gòu)成，其整體形狀為U形。本實用新型的彈性壓緊裝置能均勻擴散氣流，并能夠通過變形向分子篩施加壓力，分子篩在彈性壓緊裝置的下壓作用下壓緊牢固。
[0005]進一步的，一種吸附塔，還包括下連接法蘭、上連接法蘭及緊固件，兩個所述的吸附筒上端均連接有下連接法蘭，每個下連接法蘭上均設(shè)一個上連接法蘭，所述下連接法蘭與上連接法蘭通過多個緊固件連接。其中，本實用新型的上連接法蘭和下連接法蘭緊密連接。
[0006]進一步的，所述下連接法蘭與上連接法蘭之間設(shè)置有O型密封圈。本實用新型通過設(shè)置密封圈，使下連接法蘭與上連接法蘭之間密封性能更加可靠。
[0007]進一步的，所述下連接法蘭的上端面和\或上連接法蘭的下端面內(nèi)凹構(gòu)成有環(huán)形溝槽，所述O型密封圈嵌入環(huán)形溝槽內(nèi)。
[0008]上述吸附塔構(gòu)成的變壓吸附制氮裝置，包括順次連通的空氣壓縮機、空氣凈化系統(tǒng)及空氣分離系統(tǒng)，所述空氣分離系統(tǒng)包括吸附塔、空氣緩沖罐及氮氣緩沖罐，所述空氣緩沖罐和氮氣緩沖罐分別連接吸附塔中兩個吸附筒的上端開口，所述空氣分離系統(tǒng)通過空氣緩沖罐與空氣凈化系統(tǒng)的輸出口連接。本實用新型應(yīng)用時，空氣壓縮機從環(huán)境大氣中抽取空氣并壓縮至所需的壓力，空氣壓縮機生成的壓縮空氣作為變壓吸附制氮的原料；本實用新型的空氣緩沖罐用于降低壓縮空氣的壓力波動范圍，同時進一步冷卻壓縮空氣，氮氣緩沖罐通過管路與用戶使用端接通。
[0009]進一步的，所述空氣凈化系統(tǒng)包括順次連通的精細過濾器、冷卻干燥器、超精細過濾器及活性炭過濾器，所述空氣凈化系統(tǒng)通過精細過濾器的輸入口與空氣壓縮機的輸出口連接，并通過活性炭過濾器的輸出口與空氣緩沖罐的輸入口連接。本實用新型通過細過濾器、超精細過濾器及活性炭過濾器進一步除去壓縮空氣中的微量油、水分和粉塵，冷卻干燥器用于進一步冷卻干燥壓縮空氣。
[0010]進一步的，變壓吸附制氮裝置，還包括排空消音器，所述吸附塔輸入口與排空消音器接通。
[0011]進一步的，所述空氣緩沖罐和氮氣緩沖罐兩者與吸附塔連接的管路上均設(shè)置有氣動閥門。其中，本實用新型在設(shè)置有氣動閥門時，采用PLC控制系統(tǒng)進行控制。
[0012]進一步的，所述空氣緩沖罐和氮氣緩沖罐兩者與吸附塔連接的管路上均設(shè)置有手動閥。
[0013]進一步的，所述吸附塔的數(shù)量為多個，每個吸附塔的輸入口通過管路與除該吸附塔外的任意一個或多個吸附塔的輸入口接通，每個吸附塔的輸出口通過管路與除該吸附塔外的任意一個或多個吸附塔的輸出口接通。
[0014]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:(I)本實用新型的吸附塔整體結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，成本低，本實用新型的吸附塔主體由兩根吸附筒與180度短半徑彎頭構(gòu)成，整體構(gòu)成U形結(jié)構(gòu)，在保證需要的高徑比同時降低了整體的高度，有利于增強吸附塔的穩(wěn)定性，在有限的空間內(nèi)也能適用，并能避免重心過高而出現(xiàn)傾倒，能消除潛在危險。
[0015](2)本實用新型的吸附塔中的分子篩通過彈性壓緊裝置下壓固定，在彈性壓緊裝置的下壓作用下，能避免分子篩沸騰粉化；本實用新型的彈性壓緊裝置壓緊后形成若干個均勻分布的氣體通道，在彈性壓緊裝置的作用下能使得氣流分布均勻，而良好的氣流分布能有效提尚分子篩的廣率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一個具體實施例中吸附塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型一個具體實施例中變壓吸附制氮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:1、吸附塔，2、空氣壓縮機，3、精細過濾器，4、冷卻干燥器，5、超精細過濾器，6、活性炭過濾器，7、空氣緩沖罐，8、排空消音器，9、氮氣緩沖罐，101、緊固件，102、O型密封圈，103、吸附筒，104、180度短半徑彎頭，105、分子篩，106、彈性壓緊裝置，107、下連接法蘭，108、上連接法蘭。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型做進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0020]實施例1:
[0021]如圖1所示，一種吸附塔，包括吸附筒103、180度短半徑彎頭104、分子篩105及彈性壓緊裝置106，其中，吸附筒103的數(shù)量為兩個，180度短半徑彎頭104的兩個開口向上設(shè)置，兩個吸附筒103均豎直設(shè)置且兩者的下端與180度短半徑彎頭104的兩個開口一一對應(yīng)連接。本實施例在具體設(shè)置時，吸附筒103的內(nèi)徑與180度短半徑彎頭104的內(nèi)徑大小匹配，為了簡化制作工藝，提高氣體密封的可靠性，吸附筒103與180度短半徑彎頭104通過焊接的方式連接，即兩根吸附筒103與180度短半徑彎頭104焊接為一體。本實施例的分子篩105填充于吸附筒103和180度短半徑彎頭104內(nèi)，彈性壓緊裝置106采用彈性材料制成，彈性壓緊裝置106的數(shù)量為兩個，兩個彈性壓緊裝置106分別嵌入兩個吸附筒103上端且與吸附筒103形成過盈配合，彈性壓緊裝置106下壓在分子篩105上，彈性壓緊裝置106壓緊后形成有若干個接通吸附筒103內(nèi)部與外界的氣體通道，彈性壓緊裝置106上的若干個氣體通道在彈性壓緊裝置106上均勻分布。
[0022]實施例2:
[0023]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做出了如下進一步限定:本實施例還包括下連接法蘭107、上連接法蘭108及緊固件101，兩個吸附筒103上端均連接有下連接法蘭107，每個下連接法蘭107上均設(shè)一個上連接法蘭108，下連接法蘭107與上連接法蘭108通過多個緊固件101連接。本實施例的緊固件101采用穿過下連接法蘭107和上連接法蘭108的螺栓及套設(shè)在螺栓上的螺母實現(xiàn)。本實施例在具體設(shè)置時，下連接法蘭107和上連接法蘭108均采用非標(biāo)法蘭，采用非標(biāo)法蘭可有效控制本實施例的寬度尺寸，對于空間要求較高的環(huán)境有更強的適應(yīng)性。
[0024]實施例3:
[0025]為了保證下連接法蘭107與上連接法蘭108之間的密封性能，本實施例在實施例2的基礎(chǔ)上做出了如下進一步限定:本實施例的下連接法蘭107與上連接法蘭108之間設(shè)置有O型密封圈102。為了便于O型密封圈102的設(shè)置，本實施例的下連接法蘭107的上端面和\或上連接法蘭108的下端面內(nèi)凹構(gòu)成有環(huán)形溝槽，O型密封圈102嵌入環(huán)形溝槽內(nèi)。
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