內平衡式壓緊填充裝置的製作方法

2023-05-09 12:30:06 6

專利名稱：內平衡式壓緊填充裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及制氮、制氧機結構部件，具體是制氮、制氧機氣體分離筒體內分子篩壓緊裝置。
背景技術：
制氮、制氧機的氧-氮分離筒體內填充有分子篩，空氣流經筒體內的分子篩時，氧氣與氮氣被分離，分離後的氮氣或氧氣可被收集。制氮、制氧機在工作過程中，氣體分離隨時間呈現周期性運作狀態，在每個運作周期內，氣體分離筒體內的壓力有一上升充壓階段、恆壓工作階段和下降再生階段，故筒體內壓力不時地在變化，而且變化的速率也不一樣。筒體內壓力的變化，會使分子篩之間產生忽大忽小的間隙，從而使分子篩之間出現相互磨擦，造成分子篩的粉化，降低制氮、制氧機工作效率直至無法正常工作。分子篩間產生間隙的同時，又造成了氣流短路現象，使產氣量減少以及產氣純度降低。為了消除筒體內分子篩之間的間隙，需要設置一壓緊裝置來壓緊分子篩，保證制氮、制氧機正常工作。已有技術中採用的壓緊裝置有氣缸式壓緊填充裝置、椰墊式壓緊填充裝置、氣囊式壓緊填充裝置和彈簧壓緊填充裝置，但是相對於制氮、制氧機工作狀況而言，上述幾種壓緊裝置均存在一些缺陷與不足。彈簧壓緊式、椰墊壓緊式裝置，其作用都要滯後於筒體壓力變化，故這些壓緊裝置的效果不佳。氣缸式或氣囊式壓緊裝置，在制氮、制氧機工作初期系統壓力還沒有完全建立的情況下，無法進行正常工作，在這種情況需增加外加氣流，來保證足夠的壓緊力。當所述筒體內壓力處於高壓工作階段時，已有壓緊裝置均需加設很大壓力以與筒體內壓力平衡，如按DN300壓緊活塞在工作壓力為0.8Mpa時，此活塞上受到的壓力約為5600kg，此時無論哪一種已有壓緊裝置，都需要很大的外加壓力與之平衡，而設備的空間又受到了一定的限制，一旦無法達到平衡，由分子篩空隙產生的問題便隨之而出現。

發明內容
本發明要解決的技術問題是當制氮、制氧機氣體分離筒體內壓力升高時，壓緊裝置無需額外施加大的壓力來與之平衡，便可壓緊筒體內分子篩，免於出現空隙，為此而提供本發明的一種內平衡式壓緊填充裝置。
為解決上述問題，本發明採用的技術方案是設有與氣體分離用筒體相聯的套體，套體內設置有活塞，套體上連有頂蓋，頂蓋與活塞之間的腔室內設有壓緊彈簧和能與活塞接觸/離開的延程離脫式開關，延程離脫式開關與外設的報警器電連接，其特殊之處是本裝置在筒體與所述設有壓緊彈簧的腔室之間設有壓力平衡孔。
本發明所述的頂蓋可以設有軸向外凸的腔殼，所述的壓緊彈簧和延程離脫式開關設於腔殼內。
所述的本裝置在筒體與所述設有壓緊彈簧的腔室之間設有壓力平衡孔可以是指在活塞上設有壓力平衡孔。
本發明可以在所述的套體內設有內套，內套外壁與套體內壁間具有間腔，所述的套體內設置有活塞是指活塞設於內套內，間腔上部和下部分別設有上蓋和下蓋位於內套外壁和套體內壁之間，所述的本裝置在筒體與所述設有壓緊彈簧的腔室之間設有壓力平衡孔，是指在所述的上蓋和下蓋上分別設有壓力平衡孔I和壓力平衡孔II。
本發明使用時所述的活塞其朝向氣體分離筒體的一面與筒體之間填裝有與氣體分離筒體內所填裝的相同的分子篩。
制氮、制氧機在工作時，氣體分離筒體內分子篩會緩慢損耗，損耗後整體分子篩體積減少，此時在本發明中的彈簧頂壓下，所述的活塞向筒體方向移動；活塞在移動前及移動一設定距離時，所述的延程離脫式開關與活塞接觸，此時報警器啟動不報警；活塞移動超過設定距離時，延程離脫式開關與活塞脫離，此時報警器報警，提示應向筒體內添加分子篩。報警器可以是聲光式報警器。
所述的延程離脫式開關與活塞的接觸、離脫容易實現，這是在此開關後端連接一壓簧，活塞移動在壓簧可延伸距離內，開關與活塞接觸，活塞移動超過壓簧可延伸距離，開關與活塞脫離；或者是開關後端連接的導線為螺旋式導線，此導線可以伸長一距離，活塞移動超過導線可伸長距離，開關與活塞脫離。
本發明在筒體與所述設有壓緊彈簧的腔室之間設有壓力平衡孔，有在活塞上設壓力平衡孔的，也有在套體內設有內套而在所述的間腔的上蓋和下蓋上分別設壓力平衡孔的。當氣體分離筒體內氣壓增加時，此氣壓經平衡孔傳遞到活塞背面即壓緊彈簧所處腔室，使活塞兩面所受氣壓相等，即氣體分離筒體內的壓力增量等於壓緊彈簧所處腔室內的壓力增量。筒體內壓力減小時情況也一樣。由此，本發明消除了因筒體壓力增加僅對活塞朝向筒體的一面施壓，需要在活塞背面外加足夠大的壓力來與之平衡的狀況。
本發明由於在筒體與所述設有壓緊彈簧的腔室之間設有壓力平衡孔，不管氣體分離筒體內氣壓如何變化，活塞兩面所受氣壓相等，故當氣體分離筒體內氣壓升高時，活塞背面限定的彈簧力足以頂壓活塞，壓迫筒體內的分子篩，消除其間隙，無需額外施加大的壓力來消除這種間隙，從而可保證分子篩始終處於壓緊狀態，避免出現空隙而降低使用壽命，保證制氮、制氧機足夠長時間的正常工作。


圖1是本發明一實施例結構示意圖；圖2是本發明另一實施例結構示意圖；圖3是本發明又一實施例結構示意圖，圖中延程離脫式開關和導線表示。
圖中標記為1筒體，2套體，3頂蓋，31外凸腔殼，4壓緊彈簧，5活塞，51壓力平衡孔，6封蓋，7導線，8螺母，9延程離脫式開關，10內套，11間腔，12壓力平衡孔I，13壓力平衡孔II。
具體實施例方式
實施例1 如圖1所示，本例內平衡式壓緊填充裝置，設有與氣體分離簡體1相聯的套體2，套體2內設置有活塞5，套體2上連有頂蓋3，頂蓋3與活塞5之間設有壓緊彈簧4和能與活塞5接觸/離開的延程離脫式開關9，延程離脫式開關9經導線7與外設的報警器電連接，在所述的活塞5上開設有通孔51，頂蓋上設有封蓋6，封蓋上設有螺母8。
實施例2 如圖2所示，本例內平衡式壓緊填充裝置，區別於上例的是頂蓋3設有軸向外凸的腔殼31，所述的壓緊彈簧4和延程離脫式開關9設於腔殼31內。其他結構與上例的一樣。
實施例3 如圖3所示，本例內平衡式壓緊填充裝置，區別於例2的是在套體2內設有內套10，內套10內設有活塞5，內套10外壁與套體2內壁間具有間腔11，間腔11上部和下部分別設有上蓋和下蓋位於內套10外壁和套體2內壁之間，所述的上蓋和下蓋上分別設有壓力平衡孔I12和壓力平衡孔II13。
權利要求
1.內平衡式壓緊填充裝置，設有與氣體分離用筒體(1)相聯的套體(2)，套體(2)內設置有活塞(5)，套體(2)上連有頂蓋(3)，頂蓋(3)與活塞(5)之間的腔室內設有壓緊彈簧(4)和能與活塞(5)接觸/離開的延程離脫式開關(9)，延程離脫式開關(9)與外設的報警器電連接，其特徵是本裝置在筒體(1)與所述設有壓緊彈簧(4)的腔室之間設有壓力平衡孔。
2.如權利要求1所述的內平衡式壓緊填充裝置，其特徵是所述的頂蓋(3)設有軸向外凸的腔殼(31)，所述的壓緊彈簧(4)和延程離脫式開關(9)設於腔殼(31)內。
3.如權利要求1或2所述的內平衡式壓緊填充裝置，其特徵是所述的本裝置在筒體(1)與所述設有壓緊彈簧(4)的腔室之間設有壓力平衡孔是指在活塞(5)上設有壓力平衡孔(51)。
4.如權利要求2所述的內平衡式壓緊填充裝置，其特徵是在所述的套體(2)內設有內套(10)，內套(10)外壁與套體(2)內壁間具有間腔(11)，所述的套體(2)內設置有活塞(5)是指活塞(5)設於內套(10)內，間腔(11)上部和下部分別設有上蓋和下蓋位於內套(10)外壁和套體(2)內壁之間，所述的本裝置在筒體(1)與所述設有壓緊彈簧(4)的腔室之間設有壓力平衡孔，是指在所述的上蓋和下蓋上分別設有壓力平衡孔I(12)和壓力平衡孔II(13)。
全文摘要
能高效快速無滯後地消除制氮、制氧機氣體分離筒體內分子篩間隙，延長分子篩使用壽命，保證制氮、制氧機正常工作的內平衡式壓緊填充裝置，設有與氣體分離用筒體(1)相聯的套體(2)，套體(2)內設置有活塞(5)，套體(2)上連有頂蓋(3)，頂蓋(3)與活塞(5)之間的腔室內設有壓緊彈簧(4)和能與活塞(5)接觸/離開的延程離脫式開關(9)，延程離脫式開關(9)與外設的報警器電連接，本裝置在筒體(1)與所述設有壓緊彈簧(4)的腔室之間設有壓力平衡孔。本發明用以壓緊制氮、制氧機氣體分離筒體內的分子篩，避免出現分子篩之間的間隙。
文檔編號B01D53/04GK1530164SQ0310697
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月11日 優先權日2003年3月11日
發明者趙國大 申請人:趙國大