制氧分子筛系统吸附剂的抽取装置及基于该抽取装置的抽取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制氧分子筛系统检修领域，尤其涉及一种制氧分子筛系统吸附剂的抽取装置及基于该抽取装置的抽取方法。
【背景技术】
[0002]分子筛系统是制氧机组中极为重要的工艺设备，一套分子筛系统一般有2个吸附器组成，彼此交替、循环工作。每个吸附器内部均充填有氧化铝、分子筛2种吸附剂填料(简称“填料”)，用以吸附、去除原料空气中的水分、二氧化碳等杂质。
[0003]参见图1、图2。图1为一立式径向流吸附器结构示意图，图2为吸附器顶部俯视图。吸附器10为一圆柱体，外部有保护壳体101 ;来自上工序预冷系统的原料空气从底部入口管道111进入吸附器10后，经由第一挡隔板102、第二挡隔板103围成的外层空腔112，先穿过氧化铝填料层13，过滤去除水分；再穿过分子筛填料层14，过滤去除二氧化碳；而后进入吸附器中间轴心筒113，纯化后的空气经顶部出口管道114送出，进入下工序的空分系统。各腔层均沿吸附器圆周方向环绕设置，彼此之间均布置有隔栅隔离，区别在于空腔112与氧化铝填料层13、分子筛填料层14与轴心筒113之间均为加强筋隔栅15，强度足够；而两填料层之间则为钢丝网隔栅16，其强度有限，当两种填料的高度落差大于1米时，会导致铁丝网隔栅16因两侧受力不均而破损，造成两种填料混合，危害制氧机安全运行。因此，在填充或抽取填料时，必须均匀进行，始终保持两种填料落差小于1米。在吸附器10顶部沿圆周方向均匀分布有6组充填口 17，用以充填或抽取填料。每组两个充填孔，一个为氧化铝充填孔131，连通氧化铝填料层13 ;—个为分子筛充填孔141，连通分子筛填料层14 ；6组共12个充填孔。
[0004]当分子筛和氧化铝的使用寿命到达，或是分子筛和氧化铝意外混合造成床层厚度不够时，都可能造成出口空气中二氧化碳含量超标，聚集的二氧化碳会造成后工序空分系统中低温换热器、透平膨胀机、液体泵、精馏塔通道等堵塞，危害制氧机安全运行，此时，需要对吸附器内的填料进行抽取、更换。
[0005]在填料抽取过程中，为了保护钢丝网隔栅不受损，避免两种填料混合，需确保两填料层的高度落差始终小于1米，因此限制每次抽取量，并对两种填料交替、均匀抽取。目前，抽取填料的公知技术为:打开吸附器顶部所有6组充填口及其12个充填孔；用2根足够长的软管，由人工在顶部将软管上端通过同1组的2个充填孔分别插入对应的氧化铝和分子筛填料层中，软管下端在地面各自连接1个容器；2个容器先后交替连接一真空抽吸装置，以交替抽取氧化铝、分子筛。与此同时，由人工在吸附器顶部将软管顺次、循环地从各充填孔中插拔、调换，以配合地面的交替抽取。如此逐一对6组、12个充填孔轮番抽取，循环往复，直至将吸附器内所有2种填料抽完为止。
[0006]在长期的生产使用过程中，该装置暴露出了如下问题。
[0007]1)为了两填料层的高度落差始终小于1米，控制每次抽取量，一般采用计时方式、或人工观察吸附器内料位差、或预先选定相应容积的容器，但控制准确性都不理想，仍存在落差大、导致隔栅受力不均而破损的隐患。
[0008]2)抽取过程必须均匀、交替进行，需要人工在吸附器顶部反复、频繁调换充填孔，在地面反复、频繁切换两个容器与真空装置的连接，作业工序复杂，进度缓慢，一般需要14天左右；
[0009]3)随着填料料位下降，必须由人工随同将软管插入填料更深位置，由于是软管，越深越难插入填料，工作强度大，且极易发生误操作，严重时直接导致隔栅破损；
[0010]4)吸附器高约20米，使插拔、调换管道的作业人员长时间处于顶部高空位置，且工作强度大，安全性难以保障。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种制氧分子筛系统吸附剂填料的抽取装置及基于该抽取装置的抽取方法，能够在保护吸附器内部结构的基础上，解决填料抽取时工序复杂、作业时间长且易发生误操作而破坏设备的问题，同时减少高空作业时间，降低劳动强度，提高作业效率和安全性。
[0012]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0013]一种制氧分子筛系统中吸附剂的抽取装置，其包括:真空抽吸装置、抽取主管、氧化铝储料罐、分子筛储料罐和吸附器和六根抽取支管，所述抽取主管包括一个出口端和两个入口端，抽取主管的出口端与真空抽吸装置连通，抽取主管的两个入口端分别与氧化铝储料罐和分子筛出料罐连通，所述吸附器通过抽取支管与分子筛储料罐和氧化铝储料罐同时连通。
[0014]作为优选方案，所述吸附器顶部还向外延伸地设置有一平台，所述平台上设置有第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒和第二滚筒的高度以吸附器为基准，由近及远依次升闻。
[0015]作为优选方案，所述氧化铝储料罐和分子筛储料罐的结构相同，所述氧化铝储料罐呈圆柱形，氧化铝储料罐的顶部外侧设有四通式进料管和平衡阀，氧化铝出料罐的侧壁上设有透明观察窗和抽吸口，氧化铝储料罐内活动地设有一网隔板，并使所述网隔板设置于抽吸口下方，氧化铝出料罐的顶部内侧设有四通式喷料管，所述进料管与喷料管连通，且进料管与喷料管呈镜像对称，所述喷料管的出口穿过网隔板向下延伸，氧化铝出料罐的底部设有出料阀。
[0016]作为优选方案，所述吸附器的顶部开有三组充填孔，每两个充填孔为一组，所述每个充填孔上设有两个第三滚筒，所述抽取支管分别沿不同的第三滚筒，通过不同的充填孔伸入吸附器内，所述抽取支管中伸入吸附器的一端设有重锤式端头。
[0017]作为优选方案，所述第一滚筒上挂设有牵引绳，用于调节抽取支管的位置。
[0018]作为优选方案，所述抽吸口上设有切断阀，所述进料管的干路上设有进料阀。
[0019]作为优选方案，所述重锤式端头包括倒置圆锥型的头部和棱体型的尾部，所述重锤式端头内设有贯穿头部和尾部的空腔，所述尾部穿设在抽取支管内。
[0020]作为优选方案，所述第三辊筒的高度低于第二辊筒的高度。
[0021]一种如权利本发明所述的制氧分子筛系统中吸附剂的抽取装置的使用方法，包括如下步骤:
[0022]1)调整氧化铝储料罐以及分子筛储料罐的网隔板位置以限定每次抽取量；
[0023]分别计算两种氧化铝填料以及分子筛填料的每次抽取量，
[0024]每次抽取量=填料层截面积X每次抽取填料高度
[0025]2)交替、切换抽取填料；
[0026]其中，步骤1)中所述的每次抽取填料高度限定为0.8米；
[0027]步骤2)中，先关断两个储料罐的平衡阀和卸料阀；再关断分子筛储料罐的抽吸口的切断阀，打开氧化铝储料罐的抽吸口的切断阀；然后开启真空车，在真空作用下，吸附器内氧化铝填料经三根支管抽取进入氧化铝储料罐41中；此时，分子筛储料罐不工作；当通过观察窗获知氧化铝填料到达网隔板的高度时，停止抽取氧化铝并改换抽取分子筛，即关断氧化铝储料罐的抽吸口的切断阀，打开分子筛储料罐的抽吸口的切断阀；在真空作用下，吸附器内分子筛填料经三根支管抽取进入分子筛储料罐中；此时，氧化铝储料罐不工作；同理，当分子筛填料到达网隔板高度时，再改换抽取氧化铝，同时将分子筛储料罐清空；如此交替进行，直到所有填料抽取完毕。
[0028]本发明的有益效果主要体现在:
[0029]1、能够快速完成填料抽取作业，节约检修时间及检修成本；
[0030]2、有效保证抽取的均匀性，进而保护吸附器内部结构不受损，同时，两种填料不会混合，便于回收再利用；
[0031]3、抽取填料时无需人工高空作业、反复插拔管道、切换抽取通道，降低了劳动强度，提高了作业安全性。
【附图说明】
[0032]图1为现有的立式径向流吸附器结构示意图；
[0033]图2为图1的俯视图；
[0034]图3为本发明所提供的抽取装置的结构示意图；
[0035]图4为图3中吸附器顶部俯视图；
[0036]图5为本发明中储料罐的外部结构示意图；
[0037]图6为图5的剖视图；
[0038]图7为本发明中储料罐去掉盖板后的俯视图；
[0039]图8为本发明中重锤式端头的结构示意图；
[0040]图中:10、吸附器;101、保护壳;102、第一挡隔板;103、第二挡隔板;111、入口管道；112、外层空腔；113、轴心筒；114、出口管道；13、氧化铝填料层；14、分子筛填料层；131、氧化铝填充孔；141、分子筛填充孔；15、隔栅；16、铁丝隔网；17、充填口 ；30、抽取主管；41、氧化铝储料罐；42、分子筛储料罐；50、真空抽吸装置；410、氧化铝观察窗；411、氧化铝进料管；412、氧化铝抽吸口 ；413、氧化铝切断阀；414、氧化铝出料阀；415、氧化铝进料阀；416、氧化铝平衡阀；417、氧化铝喷料管；418、网隔板；419、套管；420、分子筛观察窗；421、分子筛进料管；422、分子筛抽吸口 ；423、分子筛切断阀；424、分子筛出料阀；425、分子筛进料阀；426、分子筛平衡阀；31、抽取支管；32、重锤式端头；321、圆锥型的头部；322、棱体型的尾部；323、空腔；20、平台；21、第一滚筒；22、第二滚筒；23、第三滚筒；211、牵引绳。
【具体实施方式】
[0041]一种制氧分子筛系统中吸附剂的抽取装置的结构如图1、图2和图3所示，其包括:真空抽吸装置50、抽取主管30、氧化铝储料罐41、分子筛储料罐42、吸附器10和六根抽取支管31，抽取主管30包括一个出口端和两个入口端，
[0042]其中，吸附器10的结构如图1和图2所示，为一圆柱体，外部有保护壳体101 ;来自上工序预冷系统的原料空气从底部入口管道111进入吸附器10后，经由第一挡隔板102、第二挡隔板103围成的外层空腔112，先穿过氧化铝填料层13，过滤去除水分；再穿过分子筛填料层14，过滤去除二氧化碳；而后进入吸附器中间轴心筒113，纯化后的空气经顶部出口管道114送出，进入下工序的空分系统。各腔层均沿吸附器圆周方向环绕设置，彼此之间均