一种封闭式氮气制备系统的制作方法

本实用新型涉及氮气制备系统，具体的说涉及一种能够实现干法冷却散热系统的制氮系统，适合在狭小空间运行的制氮系统。

背景技术：

氮气作为空气中含量最丰富的气体，它无色、无味，透明属于亚惰性气体。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。目前常用的制氮方法是以空气为原料，利用物理方法，将其中的氧和氮分离而获得氮气。变压吸附（PSA)制氮工艺是加压吸附，常压解吸。

常用的制氮设备为二塔结构，利用常压解吸、变压吸附原理，以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离从空气中吸附和释放氧气，从而分离出高纯度的氮气。制氮设备的吸附罐，在压力高时，碳分子筛吸附空气中的氧，而不易被吸附的氮气成为产品；在压力低时，氧从碳分子筛中脱附出来。利用压力的变化，就能有效地从空气中分离出所需要的氮气。

现有的制氮系统，采用的循环水冷却，将压缩空气中的高温油、水汽冷凝下来，空气进入制氮系统，制取氮气；该制氮系统需配备循环水冷却系统，而且采用循环水冷却还存在冷凝器易结垢现象，需要定期清理水垢，停车检修，影响生产；因此如够能够存在一种无需配备循环水冷却系统的制氮系统，将会有重大意义。

且目前的冷却系统存在对空气冷却不够彻底，冷却效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是针对传统制氮机冷却系统，采用循环水冷却，存在需配备的设施多、冷却系统易堵、需经常性停车检修的问题，提供了一种冷却效率高、冷却彻底的封闭式氮气制备系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种封闭式氮气制备系统，包括空气压缩机，空气压缩机连接有封闭式冷却系统，封闭式冷却系统连接有油气分离器，油气分离器连接有空气缓冲罐，空气缓冲罐连接有两个并列的吸附罐，吸附罐连接有氮气缓冲罐，氮气缓冲罐连接有放空阀和产品氮气阀，所述封闭式冷却系统是由乙二醇充当介质的冷却系统，封闭式冷却系统包括乙二醇冷却系统和空气冷却系统，乙二醇冷却系统包括冷却罐体、固定件、冷却管，固定件用于支撑固定冷却罐体，冷却管安装在冷却罐体内；

所述冷却管为螺旋状，冷却管内均匀设有挡板构件，挡板构件包括上层挡板部和下层挡板部，上层挡板部紧贴冷却管顶端管壁设置，上层挡板部距冷却管底端管壁有一定间隙，下层挡板部紧贴冷却管底端管壁设置，上层挡板部距冷却管顶端管壁有一定间隙。

进一步的，所述上层挡板部的下部和下层挡板部的上部在冷却管内部分位置重合。

进一步的，所述上层挡板部包括若干均匀设置的上挡板，下层挡板部包括若干均匀设置的下档板，下档板设置在两个上挡板间的中间位置，上挡板和下档板之间的结构相同，上挡板和下档板都为S形。

进一步的，所述上挡板上设有若干通孔，上挡板包括第一弧形部，第一弧形部的圆弧曲面段圆弧角a为70°-80°。

进一步的，所述上挡板包括第二弧形部，第二弧形部的圆弧曲面段圆弧角b为60°-70°。

进一步的，所述冷却罐体的下部设有乙二醇进口，冷却罐体的上部设有乙二醇出口，乙二醇进口用于过热乙二醇液的进入，乙二醇出口用于冷却后乙二醇液的排出，冷却罐体的两端分别设有空气进口和空气出口，空气进口用于空气的进入，空气出口用于将空气排出。

本实用新型所述的技术方案具有以下优点：

所述封闭式冷却系统是由乙二醇充当介质的冷却系统，解决了循环水冷却存在冷凝器易结垢，需要定期清理水垢，停车检修，影响生产的问题，用乙二醇充当冷却介质不易结垢，不需要定期清垢，提高了生产效率，节约了生产成本。

并且压缩后空气先进入乙二醇冷去系统进行初步冷却干燥，然后进入空气冷却系统，这样可以使得压缩的空气干燥冷却彻底，提高了冷却的效率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例中氮气制备系统的结构示意图；

附图2是本实用新型实施例中乙二醇冷却系统的结构示意图；

附图3是本实用新型实施例中冷却管的结构示意图；

附图4是本实用新型实施例中挡板构件的结构示意图；

附图5是本实用新型实施例中上挡板的结构示意图；

附图6是本实用新型实施例中固定件的结构示意图；

图中，

1-冷却罐体，2-乙二醇进口，3-乙二醇出口，4-固定件，5-冷却管，6-空气进口，7-空气出口，41-底部构件，42-螺母，43-第一夹持件，44-缓冲垫，45-螺钉，46-第二夹持件， 51-挡板构件，52-上层挡板部，53-下层挡板部，54-上挡板，55-下档板，56-通孔，57-第一弧形部，58-第二弧形部。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所述，一种封闭式氮气制备系统，包括空气压缩机，空气压缩机连接有封闭式冷却系统，封闭式冷却系统连接有油气分离器，油气分离器连接有空气缓冲罐，空气缓冲罐连接有两个并列的吸附罐，吸附罐连接有氮气缓冲罐，氮气缓冲罐连接有放空阀和产品氮气阀。

所述封闭式冷却系统包括包括乙二醇冷却系统和空气冷却系统，封闭式冷却系统是由乙二醇充当介质的冷却系统，解决了循环水冷却存在冷凝器易结垢现象，需要定期清理水垢，停车检修，影响生产的问题，用乙二醇充当冷却介质不易结垢，不需要定期清垢，提高了生产效率，节约了生产成本。

所述空气压缩机将空气压缩，压缩后空气先进入进入封闭式冷却系统，这样可以使得压缩的空气干燥冷却彻底，封闭式冷却系统以乙二醇为介质进行冷却，一段冷却时间后，乙二醇过热，过热的乙二醇经过乙二醇冷去系统进行冷却循环使用，将高温的油及水汽冷凝下来，空气进入吸附罐制取氮气。

所述乙二醇冷却系统包括冷却罐体1、固定件4、冷却管5，固定件4用于支撑固定冷却罐体1，冷却管5安装在冷却罐体1内。

所述冷却罐体1的下部设有乙二醇进口2，冷却罐体1的上部设有乙二醇出口3，乙二醇进口2用于过热乙二醇液的进入，乙二醇出口3用于冷却后乙二醇液的排出，冷却罐体1的两端分别设有空气进口6和空气出口7，空气进口6用于空气的进入，空气出口7用于将空气排出。

所述冷却管5为螺旋状，冷却管5内均匀设有挡板构件51，挡板构件51包括上层挡板部52和下层挡板部53，上层挡板部52紧贴冷却管5顶端管壁设置，上层挡板部52距冷却管5底端管壁有一定间隙，下层挡板部53紧贴冷却管5底端管壁设置，上层挡板部52距冷却管5顶端管壁有一定间隙，上层挡板部52的下部和下层挡板部53的上部在冷却管5内部分位置重合。

所述上层挡板部52包括若干均匀设置的上挡板54，下层挡板部53包括若干均匀设置的下档板55，下档板55设置在两个上挡板54间的中间位置，上挡板54和下档板55之间的结构相同，上挡板54和下档板55都为S形。

所述上挡板54上设有若干通孔56，上挡板54包括第一弧形部57和第二弧形部58，第一弧形部57的圆弧曲面段圆弧角a为70°-80°，第二弧形部58的圆弧曲面段圆弧角b为60°-70°。

所述挡板构件51的设置能够使得乙二醇液的流速放缓，乙二醇液更加均匀的充斥在冷却管5内，冷却管5内壁的上部和下部都有乙二醇液，提高了初步冷却系统的冷却效率，且冷却管5的结构简单，能够方便的进行更换。

所述固定件4包括底部构件41、螺母42、第一夹持件43、第二夹持件46及螺钉45，第二夹持件46固定在底部构件41上，第一夹持件43两端和第二夹持件46两端通过螺母42连接，螺母42可以调节第一夹持件43和第二夹持件46之间的松紧，第一夹持件43的圆弧形内表面和第二夹持件46的圆弧形内表面与第二罐体2的外壁相贴合。

所述螺钉45设置在第二夹持件46的最低点，螺钉45从第二夹持件46的外壁通过螺旋纹孔旋入至第二夹持件46的内壁，螺钉45用于调节第二罐体2的中心高。

所述第一夹持件43的圆弧形内表面和第二夹持件46的圆弧形内表面均粘贴有缓冲垫44，缓冲垫44由橡胶等材料制成，用于缓冲装夹冷却罐体1外壁所受的的挤压和防止冷却罐体1外壁受到损坏。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。