頂聚噴泉式氣體收集裝置的製作方法

2023-06-06 20:02:16

專利名稱：頂聚噴泉式氣體收集裝置的製作方法
技術領域：
頂聚噴泉式氣體收集裝置技術領域[0001]本實用新型涉及到一種空分設備裝置，尤其涉及到一種分子篩利用充分的頂聚噴 泉式氣體收集裝置。
背景技術：
[0002]現代工業中，為了得到高品質、低成本的氧氣和氮氣，變壓吸附得到了廣泛的應 用，變壓吸附系統採用兩塔或兩塔以上的吸附床輪流切換工作，吸附材料採用分子篩，一般 的吸附系統中，進氣管和出氣管直接與分子篩接觸，由於吸附床吸附和再生交替進行，使吸 附床的壓力不斷變化，容易造成吸附床的鬆動引起分子篩顆粒的過度摩擦粉化形成微量空 隙，同時，氣流直接吹向分子篩，容易造成分子篩顆粒的破損，降低了分子篩的使用壽命，而 且氣流集中吹向一處，也容易造成分子篩的局部過載，使分子篩的利用率較低，為此，人們 作了一些改進，如中國專利號為ZL200520134380.4的、名稱為自力式填料壓緊裝置的實用 新型專利，塔體上設有與之連通的接管，接管外端封設有法蘭盤，法蘭盤上設有氣缸，氣缸 上設有壓縮空氣輸入孔，所述氣缸內設有導向結構，所述導向結構上設有活塞，所述活塞上 至少設有2根推桿，所述推桿穿過法蘭盤至接管內並與活塞板連接，所述活塞板設有氣流 通道並與法蘭盤之間的腔體設有與塔體外界連通的出氣管，雖然該實用新型專利防震動、 行程長、耐磨性高、動作平順、受推面積大、壓力強，但由於出氣管需穿過活塞板並從筒體內 通過，給製作、安裝、維護帶來一定不便且造成密封性能下降，使產品質量受到一定影響。實用新型內容[0003]本實用新型主要解決普通吸附筒出氣裝置安裝不便，密封性能較低而造成產品質 量較差的技術問題；提供了一種能充分利用補充分子篩層且密封性能較高、安裝維護方便 的頂聚噴泉式氣體收集裝置。[0004]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型主要是採用下述技術方案[0005]本實用新型的頂聚噴泉式氣體收集裝置，設置在吸附塔上，所述吸附塔包括筒體、 上封頭和下封頭，所述上封頭上設有頂聚噴泉式氣體收集裝置和氣缸壓緊裝置，所述下封 頭上設有進氣口，所述筒體內設有分子篩層，所述頂聚噴泉式氣體收集裝置包括同軸套裝 的頸管和襯管、設置在頸管與襯管之間的固定孔板和下環板、設置在襯管內的壓緊孔板和 擋圈以及設置在頸管上的出氣管，襯管中的補充分子篩層不僅可補充因破碎而引起的筒體 分子篩減少，而且作為末端吸附層，得到了完全充分地利用，套裝的頸管和襯管設計，使安 裝維護更方便。[0006]作為優選，所述上封頭為橢圓形封頭，上封頭的中央設有通孔，所述頸管設在通孔 上，頸管與通孔相吻合併與上封頭焊接，頸管的另一端焊接有法蘭，所述法蘭上設有法蘭 蓋，所述法蘭蓋與法蘭相配合，所述襯管的底端與頸管的底端平齊，襯管的長度小於頸管的 長度，所述下環板的內孔與襯管的外徑相吻合，下環板的外環與頸管的內徑相吻合，襯管和 頸管的底端與下環板同軸並均焊接在下環板上，襯管的外表面與頸管的內表面之間形成匯流腔，下環板將襯管和頸管底部之間密封，匯流腔達到氣體高效收集的作用。[0007]作為優選，所述固定孔板呈圓環形，設在襯管的頂部外沿，固定孔板的內孔與襯管 的外徑相配合併與襯管連接，固定孔板的外環與頸管的內徑相吻合併與頸管連接，固定孔 板防止分子篩顆粒的洩漏，達到了二次保護的作用，既便襯管中的壓緊孔板側翻分子篩顆 粒也不會流到下遊管道中。[0008]作為優選，所述固定孔板包括依次疊加的上孔板、若干層鋼絲網和下孔板，所述上 下孔板的環面上均勻分布有若干小孔，所述小孔的直徑小於分子篩顆粒的直徑，所述上下 孔板的環面上還均勻分布有緊固螺栓孔，所述上孔板、下孔板與鋼絲網通過緊固螺栓疊加 在一起，上下孔板和多層鋼絲網組成的固定孔板使分子篩顆粒不容易逃出，保證了出口氣 體的質量。[0009]作為優選，所述鋼絲網的目數為20 80目，在阻擋分子篩顆粒的同時保證了壓降 在允許範圍內。[0010]作為優選，所述襯管的底端設有擋圈，所述擋圈的外沿與襯管的內徑相吻合併與 襯管焊接，擋圈的中央通孔為氣體通道，擋圈保證了壓緊孔板不會越位。[0011 ] 作為優選，所述氣缸壓緊裝置包括壓緊孔板、氣缸杆和壓緊氣缸，所述壓緊孔板設 在襯管內，壓緊孔板與襯管的內徑相吻合，壓緊孔板可沿襯管的軸線上下移動，所述壓緊氣 缸設在法蘭蓋上，法蘭蓋中央設有氣缸杆孔，所述氣缸杆穿過法蘭蓋與壓緊孔板連接，通過 壓緊氣缸的氣缸杆帶動壓緊孔板沿襯管上下滑動，使筒體內的分子篩層始終保持壓緊狀 態，分子篩顆粒不容易因氣體的穿過而造引起成跳動破碎，提高了氣體的質量。[0012]作為優選，所述的壓緊孔板包括椰墊和大孔板，所述大孔板設在所述椰墊的頂端 一側，椰墊的另一側面對分子篩，壓緊孔板、固定孔板和頸管與法蘭蓋之間的空隙形成氣體 緩衝腔，通過氣體緩衝腔使波動的氣流變得平穩，而椰墊和大孔板使破碎的分子篩顆粒不 容易逃出而影響氣體質量。[0013]作為優選，所述頸管的中部設有出氣孔，所述出氣孔上焊接有出氣管，所述出氣管 的軸線與頸管的軸線垂直，出氣管的一端焊接有出口法蘭，出氣管設置在頸管上，製造工藝 相對簡單，結構緊湊。[0014]本實用新型的有益效果是通過套裝的襯頸管設計，使氣流完全通過襯管中的補 充分子篩層進入出氣管，使筒體內的分子篩層得到了充分的利用，而固定孔板和壓緊孔板 則對分子篩顆粒的洩漏起到了雙重的保護作用，提高了氣體質量，氣體緩衝層和匯流層能 消除氣流波動，使出口氣流更平穩，氣體收集效果更好。


[0015]圖1是本實用新型的一種剖面結構示意圖。[0016]圖2是圖1中固定孔板剖面結構示意圖。[0017]圖3是圖1中壓緊孔板剖面結構示意圖。[0018]圖中1.筒體，2.上封頭，3.分子篩吸附床，4.頸管，5.襯管，6.固定孔板，7.下 環板，8.壓緊孔板，9.擋圈，10.出氣管，11.法蘭，12.法蘭蓋，13.匯流腔，14.上孔板， 15.鋼絲網，16.下孔板，17.氣缸杆，18.壓緊氣缸，19.椰墊，20.大孔板，21.補充分子篩 層，22.緩衝腔。
具體實施方式
[0019]下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。[0020]實施例本實施例的頂聚噴泉式氣體收集裝置，如圖1所示，設置在吸附塔上，吸 附塔包括筒體1、上封頭2和下封頭，上封頭上設計有頂聚噴泉式氣體收集裝置和氣缸壓緊 裝置，下封頭上設置有進氣口，筒體內裝設有分子篩吸附床3，頂聚噴泉式氣體收集裝置包 括同軸套裝的頸管4和襯管5、設置在頸管與襯管之間的固定孔板6和下環板7、設置在襯 管內的壓緊孔板8和擋圈9以及設置在頸管上的出氣管10，上封頭為橢圓形封頭，上封頭的 中央開有通孔，頸管與通孔相吻合併與上封頭焊接，頸管的另一端焊接有法蘭11，法蘭上安 裝有法蘭蓋12，法蘭蓋與法蘭相配合，襯管的底端與頸管的底端平齊，襯管的長度小於頸管 的長度，下環板的內孔與襯管的外徑相吻合，下環板的外環與頸管的內徑相吻合，襯管和頸 管與下環板同軸並均焊接在下環板上，襯管的外表面與頸管的內表面之間形成匯流腔13， 襯管的頂部外沿安裝有固定孔板，固定孔板呈圓環形，固定孔板的內孔與襯管的外徑相配 合，固定孔板的外環與頸管的內徑相吻合併與頸管連接，固定孔板如圖2所示，包括依次疊 加的上孔板14、二層鋼絲網15和下孔板16，上下孔板的環面上均勻分布有若干小孔，小孔 的直徑小於分子篩顆粒的直徑，鋼絲網的網孔為50目，上下孔板的環面上還均勻分布有四 個緊固螺栓孔，上孔板、下孔板與鋼絲網通過緊固螺栓疊加固定在一起；襯管的底端焊接有 擋圈，擋圈的外沿與襯管的內徑相吻合；氣缸壓緊裝置包括壓緊孔板、氣缸杆17和壓緊氣 缸18，壓緊孔板設置在襯管內，壓緊孔板與襯管的內徑相吻合，壓緊孔板可沿襯管的軸線上 下移動，壓緊氣缸設置在法蘭蓋上，法蘭蓋中央開有氣缸杆孔，氣缸杆穿過法蘭蓋與壓緊孔 板固定連接，壓緊孔板包括椰墊19和大孔板20，大孔板設置在椰墊的頂端一側，椰墊的另 一側直接面對補充分子篩層21，壓緊孔板、固定孔板和頸管與法蘭蓋之間的空隙形成緩衝 腔22，頸管的中部開有出氣孔，出氣孔上焊接有出氣管，出氣管的軸線與頸管的軸線垂直， 出氣管的另一端焊接有出口法蘭；壓縮空氣經進氣口均勻擴散進入到吸附筒中，經過分子 篩吸附層的吸附氧氣後到達上封頭處，氮氣氣流匯總至襯管中，經過補充分子篩層的再次 吸附，高純度的氮氣氣流穿過壓緊孔板的椰墊和大孔板進入氣體緩衝腔消除脈動，平穩氣 流經法蘭蓋的抗回後，再次穿過襯管與頸管之間固定孔板的上下孔板和二層50目的鋼絲 網對分子篩洩漏二次保護後流入匯流腔匯總，並經出氣管流出。
權利要求1.一種頂聚噴泉式氣體收集裝置，設置在吸附塔上，所述吸附塔包括筒體(1)、上封頭 (2)和下封頭，所述上封頭上設有出氣管和氣缸壓緊裝置，所述下封頭上設有進氣口，所述 筒體內設有分子篩吸附床(3)，其特徵在於所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置設在上封頭， 包括同軸套裝的頸管(4)和襯管(5)、設置在頸管與襯管之間的固定孔板(6)和下環板(7)、 設置在襯管內的壓緊孔板(8)和擋圈(9)以及設置在頸管上的出氣管(10)。
2.根據權利要求1所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述上封頭(2)為 橢圓形封頭，上封頭的中央設有通孔，所述頸管(4)設在所述通孔上，頸管與通孔相吻合併 與上封頭焊接，頸管的另一端焊接有法蘭(11)，所述法蘭上設有法蘭蓋(12)，所述法蘭蓋 與法蘭相配合，所述襯管(5)的底端與頸管的底端平齊，襯管的長度小於頸管的長度，所述 下環板(7)的內孔與襯管的外徑相吻合，下環板的外環與頸管的內徑相吻合，襯管和頸管 的底端與下環板同軸並均焊接在下環板上，襯管的外表面與頸管的內表面之間形成匯流腔 (13)。
3.根據權利要求1或2所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述固定孔板 (6)呈圓環形，設在襯管(5)的頂部外沿，固定孔板的內孔與襯管的外徑相配合併與襯管連 接，固定孔板的外環與頸管(4)的內徑相吻合併與頸管連接。
4.根據權利要求3所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述固定孔板(6)包 括依次疊加的上孔板(14)、若干層鋼絲網(15)和下孔板(16)，所述上下孔板的環面上均勻 分布有若干小孔，所述小孔直徑小於分子篩顆粒的直徑，所述上下孔板的環面上還均勻分 布有緊固螺栓孔，所述上孔板、下孔板與鋼絲網通過緊固螺栓疊加在一起。
5.根據權利要求4所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述鋼絲網(15)的 目數為20 80目。
6.根據權利要求1或2所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述襯管(5)的 底端設有擋圈(9)，所述擋圈的外沿與襯管的內徑相吻合併與襯管焊接，擋圈的中央通孔為 氣體通道。
7.根據權利要求1所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述氣缸壓緊裝置 包括壓緊孔板(8)、氣缸杆(17)和壓緊氣缸(18)，所述壓緊孔板設在襯管(5)內，壓緊孔板 與襯管的內徑相吻合，壓緊孔板可沿襯管的軸線上下移動，所述壓緊氣缸設在法蘭蓋(12) 上，法蘭蓋中央設有氣缸杆孔，所述氣缸杆穿過法蘭蓋與壓緊孔板連接。
8.根據權利要求1或7所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述的壓緊孔 板(8)包括椰墊(19)和大孔板(20)，所述大孔板設在所述椰墊的頂端一側，椰墊的另一側 面對補充分子篩層(21)，壓緊孔板、固定孔板(6)和頸管(4)與法蘭蓋(12)之間的空隙形成 緩衝腔(22)。
9.根據權利要求1或2或7所述的頂聚噴泉式氣體收集裝置，其特徵在於所述頸管 (4)的中部設有出氣孔，所述出氣孔上焊接有出氣管(10)，所述出氣管的軸線與頸管的軸線 垂直，出氣管的一端焊接有出口法蘭。
專利摘要本實用新型公開了一種頂聚噴泉式氣體收集裝置，設置在吸附筒上，吸附塔包括筒體和上、下封頭，上封頭上設有頂聚噴泉式氣體收集裝置和氣缸壓緊裝置，下封頭上設有進氣口，筒體內設有分子篩吸附床，氣體收集裝置包括同軸套裝的頸管和襯管、設置在頸管與襯管之間的固定孔板和下環板、設置在襯管內的壓緊孔板和擋圈以及設置在頸管上的出氣管，本實用新型通過套裝的襯頸管設計，使氣流完全通過襯管中的補充分子篩層進入出氣管，而固定孔板和壓緊孔板則對分子篩顆粒的洩漏起到了雙重的保護作用，提高了氣體質量，氣體緩衝層和匯流層能消除氣流波動，使出口氣流更平穩。
文檔編號C01B21/04GK201815221SQ20102056950
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者胡幸飛 申請人:杭州吉大空分設備有限公司