變壓吸附制氮裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及變壓吸附制氮技術領域，尤其是涉及一種變壓吸附制氮裝置，包括：空氣緩沖罐、吸附塔、消音器以及氮氣緩沖罐；空氣緩沖罐、吸附塔以及氮氣緩沖罐依次連通；消音器與吸附塔連通，用于將吸附塔內的氧氣排出，即完成吸附塔的放空，同時，在放空時阻擋空氣進入吸附塔內。本實用新型提供的變壓吸附制氮裝置，通過空氣緩沖罐、吸附塔、氮氣緩沖罐以及消音器完成氮氣的變壓吸附方法制備，整體流程簡單，減少了制備部件，從而縮小了變壓吸附制氮裝置占用的空間，進而使得變壓吸附制氮裝置適用于家庭電器設備等要求設備占用空間較小的場合。
【專利說明】
變壓吸附制氮裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及變壓吸附制氮技術領域，尤其是涉及一種變壓吸附制氮裝置。
【背景技術】
[0002]氮氣，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難跟其他物質發生反應。由于氮氣的化學穩定性，其廣泛應用于很多領域，例如，在汽車輪胎領域，氮氣能起到提高輪胎行駛的穩定性和舒適性、防止爆胎和缺氣碾行、延長輪胎使用壽命等作用。制氮方法有三類:即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。其中，變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運用變壓吸附原理(加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫下使氧和氮分離制取氮氣。變壓吸附制氮由于其便捷性而被廣泛使用。
[0003]現有技術中采用變壓吸附制備氮氣的設備包括控制系統、空氣緩沖罐、兩個吸附塔、均壓閥、反吹閥以及氮氣緩沖罐。壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，未吸附的氮氣穿過吸附床，經過左吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣緩沖罐，這個過程稱之為左吸，持續時間為幾十秒。左吸過程結束后，左吸附塔與右吸附塔通過上、下均壓閥連通，使兩塔壓力達到均衡，這個過程稱之為均壓，持續時間為2?3秒。均壓結束后，壓縮空氣經過空氣進氣閥、右吸進氣閥進入右吸附塔，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，富集的氮氣經過右吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為右吸，持續時間為幾十秒。同時左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當中，此過程稱之為解吸。制氮機反之左塔吸附時右塔同時也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中，氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內的氧氣吹出吸附塔。這個過程稱之為反吹，它與解吸是同時進行的。右吸結束后，進入均壓過程，再切換到左吸過程，一直循環進行下去。
[0004]但是，現有技術中的變壓吸附制氮設備工藝流程復雜，從而使得設備占用空間較大，其體積一般為5000mmX 1000mm X 2000mm以上，不適用于家庭電器設備等要求設備占用空間較小的場合。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供變壓吸附制氮裝置，以解決現有技術中存在的制氮設備不適用于空間較小場合的技術問題。
[0006]本實用新型提供的變壓吸附制氮裝置，包括:空氣緩沖罐、吸附塔、消音器以及氮氣緩沖罐;空氣緩沖罐、吸附塔以及氮氣緩沖罐依次連通;消音器與吸附塔連通，用于將吸附塔內的氧氣排出。
[0007]進一步地，變壓吸附制氮裝置還包括兩個吸附區；兩個吸附區間隔設置;每個吸附區均并列設置有多個吸附塔;消音器、空氣緩沖罐以及氮氣緩沖罐依次設置在多個吸附塔之間。
[0008]進一步地，空氣緩沖罐、吸附塔以及氮氣緩沖罐上均設置有進口和出口；空氣緩沖罐的出口與吸附塔的進口通過進氣管連通;排氣管的一端通過進氣管與吸附塔連通，另一端與消音器連通;排氣管上設置有電子閥。
[0009]進一步地，氮氣緩沖罐的進口與吸附塔的出口通過氮氣排出管連通;氮氣排出管上設置有單向閥。
[0010]進一步地，氮氣緩沖罐的出口處設置有減壓閥。
[0011 ]進一步地，變壓吸附制氮裝置還包括外殼;外殼上設置有氮氣出口和空氣入口 ；氮氣出口與氮氣緩沖罐連通;空氣入口與空氣緩沖罐連通。
[0012]進一步地，外殼上還設置有散熱口。
[0013]進一步地，外殼的材質為冷乳鋼板。
[0014]進一步地，吸附塔包括塔殼體;塔殼體、空氣緩沖罐與氮氣緩沖罐均為無縫鋼管。
[0015]進一步地，進氣管、排氣管以及氮氣排出管的材質均為塑料。
[0016]本實用新型提供的變壓吸附制氮裝置，壓縮空氣通過空氣緩沖罐進入至吸附塔內，空氣中的氧氣被吸附留存在吸附塔內，空氣中的氮氣進入至氮氣緩沖罐以供使用者使用，吸附塔內的氧氣通過消音器排出，即完成吸附塔的放空，同時，在放空時阻擋空氣進入吸附塔內。
[0017]本實用新型提供的的變壓吸附制氮裝置，通過空氣緩沖罐、吸附塔、氮氣緩沖罐以及消音器完成氮氣的變壓吸附方法制備，整體流程簡單，減少了制備部件，從而縮小了變壓吸附制氮裝置占用的空間，進而使得變壓吸附制氮裝置適用于家庭電器設備等要求設備占用空間較小的場合。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實用新型實施例提供的變壓吸附制氮裝置內部工作流程圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的變壓吸附制氮裝置的結構示意圖；
[0021]圖3本實用新型另一實施例提供的變壓吸附制氮裝置中外殼的結構示意圖；
[0022]圖4本實用新型又一實施例提供的變壓吸附制氮裝置種外殼的結構示意圖。
[0023]附圖標記:
[0024]1-空氣緩沖罐； 2-吸附塔；3-氮氣緩沖罐；
[0025]4-消音器；5-電子閥；6-外殼；
[0026]7-空氣入口；8-氮氣出口；9-散熱口；
[0027]10-氧氣排放口； 11-電源線接入口； 12-減壓閥；
[0028]13-單向閥；14-過濾器。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0031]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0032]本實施例提供的變壓吸附制氮裝置，包括:空氣緩沖罐1、吸附塔2、消音器4以及氮氣緩沖罐3;空氣緩沖罐1、吸附塔2以及氮氣緩沖罐3依次連通;消音器4與吸附塔2連通，用于將吸附塔2內的氧氣排出。
[0033]其中，還可包括過濾器14。壓縮空氣通過過濾器14與空氣緩沖罐I連通。過濾器14可清除掉壓縮空氣中的雜質，從而保證進入空氣緩沖罐I以及吸附塔2內的空氣干凈，避免空氣緩沖罐I和吸附塔2內留存雜質，從而影響使用效果，延長了變壓吸附制氮裝置的使用壽命O
[0034]本實施例提供的變壓吸附制氮裝置，壓縮空氣通過空氣緩沖罐I進入至吸附塔2內，空氣中的氧氣被吸附留存在吸附塔2內，空氣中的氮氣進入至氮氣緩沖罐3以供使用者使用，吸附塔2內的氧氣通過消音器4排出，即完成吸附塔2的放空，同時，在放空時阻擋空氣進入吸附塔2內。
[0035]本實施例提供的的變壓吸附制氮裝置，通過空氣緩沖罐1、吸附塔2、氮氣緩沖罐3以及消音器4完成氮氣的變壓吸附方法制備，整體流程簡單，減少了制備部件，從而縮小了變壓吸附制氮裝置占用的空間，進而使得變壓吸附制氮裝置適用于家庭電器設備等要求設備占用空間較小的場合。另外，本實施例提供的變壓吸附制氮裝置工藝流程簡單，結構簡單，在制備氮氣純度高達95%?99%的同時，方便使用者加工和制造。
[0036]在上述實施例的基礎上，進一步地，變壓吸附制氮裝置還包括兩個吸附區；兩個吸附區間隔設置;每個吸附區均并列設置有多個吸附塔2;消音器4、空氣緩沖罐I以及氮氣緩沖罐3依次設置在多個吸附塔2之間。
[0037]其中，吸附可以為多個以上的任一個，例如:四個或者六個等等。較佳地，吸附塔2的數量為四個，每個吸附塔2呈圓柱形，其直徑為45mm，每個吸附區均設置兩個吸附塔2，每兩個吸附塔2均并列設置。這樣的尺寸可以保證在滿足使用者需求的情形下，使得吸附塔2占用空間最小，從而縮小變壓吸附制氮裝置整體的體積。
[0038]本實施例中，將兩個吸附區間隔設置，消音器4、空氣緩沖罐I以及氮氣緩沖罐3設置在兩個吸附區之間，這樣的設置可充分利用空間，從而減小裝置整體體積。
[0039]在上述實施例的基礎上，進一步地，空氣緩沖罐1、吸附塔2以及氮氣緩沖罐3上均設置有進口和出口；空氣緩沖罐I的出口與吸附塔2的進口通過進氣管連通;排氣管的一端通過進氣管與吸附塔2連通，另一端與消音器4連通;排氣管上設置有電子閥5。
[0040]其中，吸附塔2通過補芯和快插接頭與進氣管連通，結構簡單，方便使用，占用空間小。另外，還可在補芯和快插接頭連接處設置鋼絲網或者尼龍網，這樣的設置可阻止吸附內的分子篩外漏，保證了裝置使用過程中的正常運作。
[0041]本實施例中，壓縮空氣進入至空氣緩沖罐I內，當電子閥5閉合時，空氣緩沖罐I內的空氣通過進氣管進入至吸附塔2內，空氣內的氧氣被吸附，氮氣排出至氮氣緩沖罐3內。當電子閥5開啟時，空氣緩沖內的空氣與吸附塔2內的氧氣一起通過排氣管被排出，即完成吸附塔2的放空。
[0042]本實施例中，通過電子閥5將消音器4與吸附塔2連通，通過控制電子閥5定時開啟和閉合來控制吸附塔2的吸附和放空，實現了整體過程的自動性，方便使用者使用。
[0043]在上述實施例的基礎上，進一步地，氮氣緩沖罐3的進口與吸附塔2的出口通過氮氣排出管連通;氮氣排出管上設置有單向閥13。
[0044]其中，單向閥13的種類可以為多種，例如:直通式單項閥或者直角式單項閥。
[0045]本實施例中，吸附塔2內的氧氣被吸附后，氮氣通過氮氣排出管，并經單向閥13調節，排出至氮氣緩沖罐3內。
[0046]本實施例中，在氮氣排出管上設置單向閥13，從而保證吸附塔2內的氮氣進入至氮氣緩沖罐3內，不會從氮氣緩沖罐3內回流至吸附塔2內，從而使得氮氣持續不斷地從吸附塔2內輸出進氮氣緩沖罐3內，進而保證了氮氣的輸出效率。
[0047]在上述實施例的基礎上，進一步地，氮氣緩沖罐3的出口處設置有減壓閥12。
[0048]其中，減壓閥12的種類可以為多種，例如:直接作用式減壓閥、活塞式減壓閥或者薄膜式減壓閥等等。
[0049]本實施例中，氮氣從吸附塔2內進入至氮氣緩沖罐3，并經減壓閥12調節使得氮氣在輸出供使用者使用時保持穩定的壓力。
[0050]本實施例中，在氮氣緩沖罐3的出口處設置減壓閥12，從而使得氮氣在輸出供使用者使用時保持使用者預設的壓力數值，方便了使用者使用。
[0051]在上述實施例的基礎上，進一步地，變壓吸附制氮裝置還包括外殼6;外殼6上設置有氮氣出口 8和空氣入口 7 ；氮氣出口 8與氮氣緩沖罐3連通;空氣入口 7與空氣緩沖罐I連通。
[0052]其中，外殼6的形狀可以為多種，例如:長方體或者正方體等等。較佳地，外殼6為長方體，其長度為350mm，寬度300mm，深度為45mm。這樣的尺寸設計即可滿足使用者需求，同時使得裝置整體占用體積最小。
[0053]還可在外殼6上設置氧氣排放口10和電源線接入口 11，氧氣排放口 10將吸附塔2內的氧氣排放至外部，電源接線口可將外殼6內的線路與外部電源接通，方便使用。
[0054]還可包括空氣壓縮機，空氣壓縮機將外部空氣壓縮后通過空氣入口 7輸入至空氣緩沖罐I內。
[0055]本實施例中，在各個部件外罩設有外殼6，從而避免空氣緩沖罐1、吸附塔2、氮氣緩沖罐3等部件裸漏在外，避免各個部件落入灰塵等雜質，同時也可避免各個部件受外力影響摩擦受損，延長了整個裝置的使用壽命。
[0056]在上述實施例的基礎上，進一步地，外殼6上還設置有散熱口 9。
[0057]其中，散熱口9的數量可以一個，還可以為兩個以上的多個。多個散熱口 9并列設置在外殼6上。較佳地，散熱口 9為兩個以上的多個，從而保證外殼6內和外部的空氣流通，進而維持了外殼6內的溫度，避免外殼6內溫度過高，使得各個部件作用受損。
[0058]散熱口9的形狀可以為多種，例如:方形、圓形或者不規則形狀等等。
[0059]本實施例中，在外殼6上設置散熱口9，使得外殼6內與外部空氣流通，從而降低外殼6內的溫度，避免外殼6內溫度過高，使得各個部件作用受損，延長裝置的使用壽命。
[0060]在上述實施例的基礎上，進一步地，外殼6的材質為冷乳鋼板。
[0061 ]本實施例中，將外殼6的材質設置為冷乳鋼板，方便加工制造。
[0062]在上述實施例的基礎上，進一步地，吸附塔2包括塔殼體;塔殼體、空氣緩沖罐I與氮氣緩沖罐3均為無縫鋼管。
[0063]本實施例中，將塔殼體、空氣緩沖罐I與氮氣緩沖罐3均設置為無縫鋼管，方便加工制造。
[0064]在上述實施例的基礎上，進一步地，進氣管、排氣管以及氮氣排出管的材質均為塑料。
[0065]其中，進氣管、排氣管以及氮氣排出管可均為氣動軟管。
[0066]本實施例中，將進氣管、排氣管以及氮氣排出管的材質均為塑料，其在保證功能實現的前提下，減輕了裝置的重量，從而方便使用者移動或者攜帶。
[0067]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種變壓吸附制氮裝置，其特征在于，包括:空氣緩沖罐、吸附塔、消音器以及氮氣緩沖罐； 所述空氣緩沖罐、所述吸附塔以及所述氮氣緩沖罐依次連通;所述消音器與所述吸附塔連通，用于將所述吸附塔內的氧氣排出。2.根據權利要求1所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，還包括兩個吸附區； 兩個所述吸附區間隔設置;每個所述吸附區均并列設置有多個所述吸附塔;所述消音器、所述空氣緩沖罐以及所述氮氣緩沖罐依次設置在多個所述吸附塔之間。3.根據權利要求2所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述空氣緩沖罐、所述吸附塔以及所述氮氣緩沖罐上均設置有進口和出口；所述空氣緩沖罐的出口與所述吸附塔的進口通過進氣管連通;排氣管的一端通過所述進氣管與所述吸附塔連通，另一端與所述消音器連通;所述排氣管上設置有電子閥。4.根據權利要求3所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述氮氣緩沖罐的進口與所述吸附塔的出口通過氮氣排出管連通;所述氮氣排出管上設置有單向閥。5.根據權利要求4所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述氮氣緩沖罐的出口處設置有減壓閥。6.根據權利要求5所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，還包括外殼； 所述外殼上設置有氮氣出口和空氣入口 ；所述氮氣出口與所述氮氣緩沖罐連通;所述空氣入口與所述空氣緩沖罐連通。7.根據權利要求6所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述外殼上還設置有散熱□ O8.根據權利要求6所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述外殼的材質為冷乳鋼板。9.根據權利要求1所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述吸附塔包括塔殼體;所述塔殼體、所述空氣緩沖罐與所述氮氣緩沖罐均為無縫鋼管。10.根據權利要求4所述的變壓吸附制氮裝置，其特征在于，所述進氣管、所述排氣管以及所述氮氣排出管的材質均為塑料。
【文檔編號】B01D53/053GK205442643SQ201521136153
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】李文海, 皇甫云龍, 李文星, 黃祖昆
【申請人】永善云氣氣體系統有限公司