一种变压吸附制氮开机快速提升纯度装置的制作方法

本实用新型涉及变压吸附空分节能技术领域，尤其涉及一种变压吸附制氮开机快速提升纯度装置。

背景技术：

工业空气分离中变压吸附分离法使用越来越普遍，变压吸附空气分离设备在刚开机时，均需一段时间的产品气体纯度提升，来达到用气所需的合格指标。尤其是变压吸附制取高纯度（≥99.99%）氮气时所需要的提升纯度时间约一小时以上。这给间断性使用变压吸附装置的用户带来很大的不便与能量损耗，在使用所需气体时需提前很长时间开启变压吸附空分设备，甚至为避免影响生产，不得不在不使用气体时也开启变压吸附空分设备，造成很大的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：在使用所需气体时需提前很长时间开启变压吸附空分设备，甚至为避免影响生产，不得不在不使用气体时也开启变压吸附空分设备，造成很大的浪费，而提出的一种变压吸附制氮开机快速提升纯度装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种变压吸附制氮开机快速提升纯度装置，包括第三控制阀门，所述第三控制阀门的右侧通过三通管道固定连通有第四控制阀门和第五控制阀门，所述第四控制阀门的左侧通过三通管道固定连通有第一控制阀门和第一吸附塔，所述第五控制阀门的右侧通过三通管道固定连通有第二控制阀门和第二吸附塔，所述第一控制阀门的右侧与第二控制阀门的左侧均通过三通管道固定连通有消声器。

所述第一吸附塔的顶部通过四通管道固定连通有第六控制阀门、第七控制阀门和第一截止阀，所述第一截止阀的右侧和第二吸附塔的顶部均通过四通管道固定连通有第二截止阀和第八控制阀门，所述第六控制阀门的右侧与第二截止阀的左侧通过双通管道固定连通，所述第七控制阀门的右侧和第八控制阀门的左侧均通过四通管道固定连通有第九控制阀门和第十控制阀门，所述第十控制阀门的右侧通过双通管道固定连通有第三截止阀，所述第九控制阀门的右侧和第三截止阀的右侧通过三通管道固定连通有缓冲罐。

优选的，所述缓冲罐的出气端通过双通管道固定连通有过滤器，所述过滤器的出气端通过双通管道固定连通有连接管，所述连接管的顶部固定连通有流量计，所述流量计的出气端通过三通管道固定连通有第四截止阀和第十一控制阀门。

优选的，所述连接管的表面固定连接有气体分析仪，所述气体分析仪的测量端贯穿连接管并延伸至连接管内。

优选的，所述过滤器包括外壳，所述外壳的表面螺纹连接有连接盖，所述连接盖的内壁顶部滑动连接有连接板，所述连接板的表面与外壳的内壁滑动连接，所述连接板的底部固定连接有过滤套筒，所述过滤套筒的底部与外壳的内壁底部滑动连，所述外壳的底部固定连接有支撑柱，所述外壳的左右两侧均固定连通有气管，左侧所述气管的左侧通过双通管道与缓冲罐的出气端固定连接，右侧所述气管的右侧与连接管的左侧固定连接，所述过滤套筒的前后两侧均滑动连接有密封块和刮片，所述密封块的背面和刮片的正面均与外壳的内壁固定连接。

优选的，所述连接盖的上表面通过支撑架固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的表面与连接盖的内壁滑动连接，所述转轴的底部与连接板的上表面固定连接。

优选的，所述密封块的高度、刮片的高度和过滤套筒的高度均相等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在变压吸附设备刚开机时前几分钟内关闭总吸附塔出气阀，打开第六控制阀门，使得再生气体由二路管路来吹扫另一个吸附塔，当变压吸附设备循环几周期结束后，关闭第六控制阀门，打开第十控制阀门，并由旁通管路上第三截止阀控制出气流量，同时打开第十一控制阀门，使缓冲罐气体直接排放到大气中，缓冲罐内压力也与大气压力相同，保持在常压状态，排放出气一段时间后，因缓冲罐内压力较低，气体置换速度比较快，气体纯度可迅速提升上来，达到所需要求纯度后，关闭第十一控制阀门，再经过最后的缓冲罐升压，缓冲罐内压力达到正常工作状态后，切换正常工作第九控制阀门，缓冲罐出气流量由第四截止阀调节，变压吸附设备进入正常工作状态，与现有技术相比，缩短变压吸附空气分离时产品气达到合格纯度时所需时间，节省能耗。

（2）本实用新型通过设置驱动电机、转轴、密封块和刮片，打开驱动电机，通过转轴使过滤套筒转动，进而通过刮片对过滤套筒表面上吸附的杂质进行清理，防止过滤套筒表面上吸附有较多的杂质，导致气体无法快速通过过滤套筒。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型过滤器的内部结构示意图；

图3为本实用新型过滤器的正视图；

图4为本实用新型图3中a-a处剖视图。

图中：1、第三控制阀门；2、第四控制阀门；3、第五控制阀门；4、第一控制阀门；5、第一吸附塔；6、第二控制阀门；7、第二吸附塔；8、消声器；9、第六控制阀门；10、第七控制阀门；11、第一截止阀；12、第二截止阀；13、第八控制阀门；14、第九控制阀门；15、第十控制阀门；16、第三截止阀；17、缓冲罐；18、过滤器；181、外壳；182、连接盖；183、连接板；184、过滤套筒；185、刮片；186、气管；187、支撑柱；188、密封块；19、连接管；20、流量计；21、第四截止阀；22、第十一控制阀门；23、气体分析仪；24、驱动电机；25、转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1-4，一种变压吸附制氮开机快速提升纯度装置，包括第三控制阀门1，第三控制阀门1的右侧通过三通管道固定连通有第四控制阀门2和第五控制阀门3，第四控制阀门2的左侧通过三通管道固定连通有第一控制阀门4和第一吸附塔5，第五控制阀门3的右侧通过三通管道固定连通有第二控制阀门6和第二吸附塔7，第一控制阀门4的右侧与第二控制阀门6的左侧均通过三通管道固定连通有消声器8，通过消声器8对排放到空气中的气体进行消声。

第一吸附塔5的顶部通过四通管道固定连通有第六控制阀门9、第七控制阀门10和第一截止阀11，第一截止阀11的右侧和第二吸附塔7的顶部均通过四通管道固定连通有第二截止阀12和第八控制阀门13，第六控制阀门9的右侧与第二截止阀12的左侧通过双通管道固定连通，第七控制阀门10的右侧和第八控制阀门13的左侧均通过四通管道固定连通有第九控制阀门14和第十控制阀门15，第十控制阀门15的右侧通过双通管道固定连通有第三截止阀16，第九控制阀门14的右侧和第三截止阀16的右侧通过三通管道固定连通有缓冲罐17，通过缓冲罐17对气体起到缓冲作用。

缓冲罐17的出气端通过双通管道固定连通有过滤器18，过滤器18的出气端通过双通管道固定连通有连接管19，连接管19的顶部固定连通有流量计20，流量计20的出气端通过三通管道固定连通有第四截止阀21和第十一控制阀门22，连接管19的表面固定连接有气体分析仪23，气体分析仪23的测量端贯穿连接管19并延伸至连接管19内。

过滤器18包括外壳181，外壳181的表面螺纹连接有连接盖182，连接盖182的内壁顶部滑动连接有连接板183，连接板183的表面与外壳181的内壁滑动连接，连接板183的底部固定连接有过滤套筒184，过滤套筒184的底部与外壳181的内壁底部滑动连，外壳181的底部固定连接有支撑柱187，外壳181的左右两侧均固定连通有气管186，左侧气管186的左侧通过双通管道与缓冲罐17的出气端固定连接，右侧气管186的右侧与连接管19的左侧固定连接，过滤套筒184的前后两侧均滑动连接有密封块188和刮片185，密封块188的背面和刮片185的正面均与外壳181的内壁固定连接，通过密封块188和刮片185，将外壳181分为左右两部分，且左右空间的空气仅通过过滤套筒184流通，连接盖182的上表面通过支撑架固定连接有驱动电机24，驱动电机24的输出端通过联轴器固定连接有转轴25，转轴25的表面与连接盖182的内壁滑动连接，转轴25的底部与连接板183的上表面固定连接，密封块188的高度、刮片185的高度和过滤套筒184的高度均相等，过滤套筒184向靠近刮片185的一侧转动，通过刮片185对过滤套筒184上的杂质进行清理，使杂质堆积在靠近刮片185的一侧，清洗过滤器18内的杂质时，转动连接盖182，将连接盖182与外壳181分离开，取出过滤套筒184，进而对过滤套筒184和外壳181内的杂质进行清理。

本实用新型中，使用者使用该装置时，开机程序由时间t1、t2、t3组成：

时间t1：当变压吸附空分设备开始开机时，原料空气由第三控制阀门1、第四控制阀门2进入到装有吸附剂的第一吸附塔5中，易吸附的气体组分被吸附剂吸附，难吸附的气体组分产品气由第一吸附塔5出口流出，经第六控制阀门9、第二截止阀12及第一截止阀11二路管路进入第二吸附塔7中，以产品气对第二吸附塔7进行吹扫，同时出口第七控制阀门10和第八控制阀门13关闭。吹扫气进入第二吸附塔7后，对吸附剂中易吸附组分进行吹扫释放，释放气由第二控制阀门6由消声器8排入大气中。第一吸附塔5吸附完成后，切换到第二吸附塔7进行吸附，第一吸附塔5再生吹扫。第一吸附塔5、第二吸附塔7循环吸附2～3次结束。

时间t2：当t1完成后，原料空气由第三控制阀门1和第四控制阀门2进入到装有吸附剂的第一吸附塔5中，易吸附的气体组分被吸附剂吸附，难吸附的气体组分由第一吸附塔5出口流出，经第七控制阀门10、第十控制阀门15，第三截止阀16进到到缓冲罐17中，同时打开第十一控制阀门22，产品气体经过过滤器18直接由排放到大气中。此时缓冲罐17中压力为常压，气体分析仪23检测产品气纯度。第六控制阀门9关闭，部分产品气只由第一截止阀11进入第二吸附塔7中进行吹扫，释放气由第二控制阀门6由消声器8排入大气中。第一吸附塔5吸附完成后，切换到第二吸附塔7进行吸附，第一吸附塔5再生吹扫。由于缓冲罐17中压力为常压，产品气对缓冲罐17中原低纯气体置换速度较快，缓冲罐17出口气体纯度迅速上升，当气体分析仪23检测产品气纯度合格后t2结束。

时间t3：当产品气纯度合格后，关闭第十一控制阀门22，合格产品气渐渐对缓冲罐17进行升压，当缓冲罐17中压力达到正常工作状况后（接近吸附塔压力），关闭第十控制阀门15，打开第九控制阀门14，产品气出口流量由第四截止阀21调节。此时t3结束，变压吸附空分设备进行正常工作状态，产品气即已达到合格使用要求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。