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多級擴散制氮裝置的制作方法

文檔序號:11677192閱讀:336來源:國知局
多級擴散制氮裝置的制造方法

本發(fā)明屬于制氮裝置技術領域,具體涉及多級擴散制氮裝置。



背景技術:

碳分子篩是psa制氮的核心部分,在其表面分布有大量的微孔,在一定的壓力下,它大量吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等,而氮氣吸附量很少,成為產品氣從吸附塔頂端流出,當壓力降低至常壓時,它所吸附的氧氣、二氧化碳、水分從碳分子篩內釋放出來。psa制氮就是根據這一原理而產生的,一般在系統(tǒng)中設置兩個吸附塔,一塔吸附產氮,一塔脫附再生,交替循環(huán),從而源源不斷地產生氮氣,正因為如此分子篩在工作工程中如果沒有保護好就容易失效,所以吸附塔內擴散是很關鍵的。

但是目前市場上的制氮裝置不僅結構復雜,而且功能單一,在吸附塔內沒有合適的氣流分布結構,就會造成氣流分布不均,造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一,直接影響到設備的吸附效率,并導致分子篩早期粉化而失效。



技術實現要素:

本發(fā)明的目的在于提供多級擴散制氮裝置,以解決上述背景技術中提出的氣流分布不均,造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一,直接影響設備的吸附效率,并導致分子篩早期粉化而失效的問題。

為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:這種多級擴散制氮裝置,包括一級擴散層、二級擴散層、五級擴散層和初級擴散接管,所述初級擴散接管的一端設置有進氣法蘭,另一端設置有排氣法蘭,所述一級擴散層安裝在初級擴散接管的內部下方,且一級擴散層的內部設置有絲網,所述初級擴散接管的內部中間位置處開設有進氣孔,所述二級擴散層安裝在初級擴散接管的上方,且二級擴散層的外部設置有套筒,所述二級擴散層的上方設置有三級擴散層,所述三級擴散層的內部設置有螺旋片旋風擴散器,且三級擴散層的上方設置有進吸附塔法蘭,所述進吸附塔法蘭的上方設置有四級擴散層,所述五級擴散層安裝在四級擴散層的上方,所述五級擴散層的內部設置有席型網,所述螺旋片旋風擴散器的外部設置有孔板網,所述孔板網與席型網通過壓板固定連接,所述五級擴散層的上方設置有六級擴散層,所述六級擴散層的上方設置有七級擴散層。

優(yōu)選的,所述螺旋片旋風擴散器由六扇葉片焊接而成,且兩扇葉片之間的角度小于十五度。

優(yōu)選的,所述四級擴散層的內部填充有密集的惰性瓷球。

優(yōu)選的,所述席型網共設有兩層,且兩層席型網均包扎在孔板網的上方。

優(yōu)選的,所述六級擴散層的內部填充有細致的氧化鋁。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的制氮裝置在實施的過程中同時改進了進氣氣流的分布,設備采用了氣流多級擴散裝置,該裝置使氣體一進入吸附床層,馬上形成了圓柱體的吸附層,這可使吸附塔內的分子篩的吸附能力得到充分發(fā)揮,氣體因經多次擴散,減少了氣體在膨脹時對分子篩的沖擊,提高了分子篩的使用壽命和吸附能力,每噸分子篩的產氮能力提高了8%左右,通過對排空氣體的利用,減少了吹掃氣體的氣量,提高了設備的再生性能,而氣體多種擴散裝置在制氮機中的應用,有效減少了壓縮空氣的損失,提高了設備效率,單位能耗也從要求的0.23kw·h/m3下降至實際能耗0.185kw·h/m3的水平。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖;

圖2為本發(fā)明接管的結構示意圖;

圖3為本發(fā)明螺旋片旋風擴散器的結構示意圖;

圖4為本發(fā)明螺旋片旋風擴散器的側視圖;

圖5為本發(fā)明席型網的結構示意圖;

圖6為本發(fā)明孔板網的結構示意圖;

圖中:1-一級擴散層、2-二級擴散層、3-三級擴散層、4-四級擴散層、5-五級擴散層、6-六級擴散層、7-七級擴散層、8-進氣法蘭、9-初級擴散接管、10-進氣孔、11-進吸附塔法蘭、12-絲網、13-套筒、14-排氣法蘭、15-螺旋片旋風擴散器、16-席型網、17-壓板、18-孔板網。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-6,本發(fā)明提供一種技術方案:多級擴散制氮裝置,包括一級擴散層1、二級擴散層2、五級擴散層5和初級擴散接管9,初級擴散接管9的一端設置有進氣法蘭8,另一端設置有排氣法蘭14,一級擴散層1安裝在初級擴散接管9的內部下方,且一級擴散層1的內部設置有絲網12,初級擴散接管9的內部中間位置處開設有進氣孔10,二級擴散層2安裝在初級擴散接管9的上方,且二級擴散層2的外部設置有套筒13,二級擴散層2的上方設置有三級擴散層3,三級擴散層3的內部設置有螺旋片旋風擴散器15,且三級擴散層3的上方設置有進吸附塔法蘭11,進吸附塔法蘭11的上方設置有四級擴散層4,五級擴散層5安裝在四級擴散層4的上方,五級擴散層5的內部設置有席型網16,螺旋片旋風擴散器15的外部設置有孔板網18,孔板網18與席型網16通過壓板17固定連接,五級擴散層5的上方設置有六級擴散層6,六級擴散層6的上方設置有七級擴散層7。

本實施例中,優(yōu)選的,螺旋片旋風擴散器15由六扇葉片焊接而成,且兩扇葉片之間的角度小于十五度。

本實施例中,優(yōu)選的,四級擴散層4的內部填充有密集的惰性瓷球。

本實施例中,優(yōu)選的,席型網16共設有兩層,且兩層席型網16均包扎在孔板網18的上方。

本實施例中,優(yōu)選的,六級擴散層6的內部填充有細致的氧化鋁。

本發(fā)明的工作原理及使用流程:在進行使用時,首先工作人員對本發(fā)明進行檢查,檢查是否存在缺陷,如果存在缺陷的話就無法進行使用了,此時需要通知維修人員進行維修,如果不存在問題的話就可以進行使用,壓縮空氣由進氣法蘭8處進入到初級擴散接管9內,經過初級擴散接管9進入一級擴散層1,二級擴散層2在套筒13內部的一部分均勻鉆孔,形成進氣孔10,使得一整股壓縮空氣分成許多小股氣流進行擴散,然后在套筒13外部包扎絲網12進行第二級擴散,第二級擴散進一步細化壓縮空氣,壓縮空氣進入螺旋片旋風擴散器15時,壓縮空氣將會改變氣流方向,改變壓縮空氣的運行狀態(tài)形成了一股漩渦,處于漩渦狀態(tài)的壓縮空氣向扇片的四周擴散,壓縮空氣形成倒金字塔型,壓縮空氣均勻的擴散到吸附塔內,讓吸附塔內內壁邊緣的分子篩也能分離壓縮空氣,氣流從螺旋片旋風擴散器15設定的方向向四周擴散流出,平穩(wěn)均勻進入吸附床,從螺旋片旋風擴散器15出來的漩渦狀態(tài)的壓縮空氣進入螺旋片旋風擴散器4,通過螺旋片旋風擴散器4內的惰性瓷球抗擊漩渦狀態(tài)下壓縮空氣得沖擊力,氣流從瓷球間隙中流過進一步進行氣流擴散,從螺旋片旋風擴散器4內大小不一的惰性瓷球間隙出來的氣體,沖擊力已經大大減少,但是氣體是比較粗的,進入由席型網16、壓板17和孔板網18構成的五級擴散層5內,通過五級擴散層5充分的壓縮空氣氣流,使充滿整個吸附塔橫截面均勻的往上流動而不留死角,通過六級擴散層6內的氧化鋁,使得壓縮空氣以納米級氣流進行細化流動,通過七級擴散層7隔離氧化鋁和分子篩,在運行過程中不至于氧化鋁和分子篩混合在一起,在剛開始裝填分子篩時可以起到抗沖擊的作用,在分子篩裝填的時候就開始保護分子篩避免分子篩部分受損。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。

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