一种高压氨气分离器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压氨气分离器，包括：压缩系统，其包括外壳、活塞及弹簧，外壳设置为一端封闭的中空的柱体，活塞的直径与外壳的内径相匹配，且以能够贴合外壳内壁滑动的方式设置于外壳内部使活塞与外壳的封闭端形成一容积可变的密闭空间，弹簧设置于该密闭空间内；排放系统，其包括排气管及排液管，排气管和排液管分别设置于外壳上并与外壳内部的密闭空间连通，排气管上设置有定时阀和单向阀；排液管上设置有至少两个具有不同阀值的压力阀；吸气管，其设置于外壳的封闭端并和外壳内部的密闭空间连通。本实用新型高压液化氨气，实现氨气分离，不使用制冷介质，对设备要求低，使用弹簧避免零件之间的硬碰撞，提高机械效率，保护设备。
【专利说明】一种高压氨气分离器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及氨气分离领域，尤其涉及一种高压氨气分离器。
【背景技术】
[0002]传统的氨气与空气分离装置都是根据氨气低温液化的原理，使用一种制冷剂如氨液，液氮等使得氨气与空气组成的混合气体温度降低到-33.35°C以下，氨气得以液化，从而实现氨气和空气的分离。这种方法的弊端在于:对制冷剂依赖性很高，降低了适用性；低温对设备的要求高，设备一般都要进行抗低温处理；能量损失率较高，如果不进行保温隔热处理，制冷装置将无法保持持久的低温，间接造成了能量的损失。
[0003]但是氨气在如20°C的常温条件下，加压至8.71个标准大气压以上也能液化，这使得常温下高压实现氨气和空气分离成为可能，高压氨气分离具有众多的优点:不需要制冷介质，设备简单，安全性高等。如何设计一种结构简单的高压氨气分离装置成为亟需解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对一般氨气分离装置的不足，提供一种高压氨气分离器。本实用新型根据氨气高压液化原理，利用动力机构，推动活塞在封闭外壳的内部中来回滑动，制造高压和低压，实现对氨气压缩和吸取。本实用新型还巧用弹簧装置，既缓冲了活塞与外壳封闭端的碰撞，又可以灵活转化机械能，提高机械效率。本实用新型利用单向阀控制气体的单向运动，避免气体倒流；定时阀实现空气的自动释放；不同阀值的压力阀实现氨液的自动排放，提高了本实用新型的安全性和高效性。
[0005]本实用新型提供的技术方案是:
[0006]一种高压氨气分离器，其中，包括:
[0007]压缩系统，其包括外壳、活塞及弹簧，其中所述外壳设置为一端封闭的中空的柱体，所述活塞的直径与外壳的内径相匹配，所述活塞以能够贴合外壳内壁滑动的方式设置于外壳内部使活塞与外壳的封闭端形成一容积可变的密闭空间，所述弹簧设置于该密闭空间内，所述弹簧的两端分别与外壳的封闭端及活塞连接固定；
[0008]排放系统，其包括排气管及排液管，所述排气管和排液管分别设置于外壳上并与外壳内部的密闭空间连通，所述排气管上设置有定时阀和第一单向阀；所述排液管上设置有至少两个具有不同阀值的压力阀；
[0009]吸气管，其设置于外壳的封闭端并和外壳内部的密闭空间连通。
[0010]优选的是，所述外壳的横截面可设置为方形或圆形。
[0011]优选的是，所述吸气管上设置有第二单向阀，所述第二单向阀是进气单向阀。
[0012]优选的是，所述排气管上的定时阀可设置在第一单向阀之前也可设置在第一单向阀之后，所述第一单向阀为出气单向阀。
[0013]优选的是，所述排气管和排液管均设置于外壳上接近吸气管的一端，且所述排气管设置与外壳上部，所述排液管设置于外壳下部。
[0014]优选的是，所述压力阀按照阀值递增的顺序按照从里端到外端的方向沿排液管设置。
[0015]优选的是，所述高压氨气分离器还包括动力机构，所述动力机构包括推杆、偏心轮及液压泵，其中所述活塞与推杆的第一端连接并由推杆带动进行滑动，所述推杆的第二端和偏心轮连接，所述偏心轮与液压泵连接并由液压泵带动进行转动。
[0016]本实用新型具有以下有益效果:根据氨气高压液化原理，利用动力机构，推动活塞在封闭外壳的内部中来回滑动，制造高压和低压，实现对氨气压缩和吸取；巧用弹簧装置，既缓冲了活塞与外壳封闭端的碰撞，又可以灵活转化机械能，提高机械效率；利用单向阀控制气体的单向运动，避免气体倒流；定时阀实现空气的自动释放；不同阀值的压力阀实现氨液的自动排放，防止空气的渗入，保证氨液的纯度，极大的提高了本实用新型的安全性和高效性。
[0017]本实用新型控制动力机构的转动速度即可控制生产速度，十分便捷，可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所述的高压氨气分离器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
[0020]如图1所示，一种高压氨气分离器，其中，包括:
[0021]压缩系统，其包括外壳1、活塞2及弹簧3，其中所述外壳I设置为一端封闭的中空的柱体，所述活塞2的直径与外壳I的内径相匹配，所述活塞2以能够贴合外壳I内壁滑动的方式设置于外壳I内部，使活塞2与外壳I的封闭端形成一容积可变的密闭空间，所述弹簧3设置于该密闭空间内，所述弹簧3的两端分别与外壳I的封闭端及活塞2连接固定，正常状态弹簧3处于松弛状态，当向外拉动活塞2过程中，待分离氨气进入到所述密闭空间内，同时弹簧3得到拉伸，并储备一定的机械能，当需要向密闭空间增加压力时，向内推动活塞3时，弹簧3储备的机械能转化为一定的回复力，有助于密闭空间压力的增加，从而可轻易地使压力增加到需要值，完成氨气的液化分离；
[0022]排放系统，其包括排气管4及排液管7，所述排气管4和排液管7分别设置于外壳I上并与外壳I内部的密闭空间连通，所述排气管4上设置有定时阀5和第一单向阀6 ;所述排液管7上设置有至少两个具有不同阀值的压力阀，排气管4和排液管7分别用来释放空气和排放氨液，待分离氨气进入到所述外壳I内密闭空间后，所述活塞2开始对所述密闭空间中的氨气进行压缩，当压力达到8.71个大气压以上时，所述密闭空间里的氨气开始液化，当压力达到排液管7中压力阀的限值时，排液管7开始排放氨液，压缩完毕后，活塞2开始向外拉伸，排气管4中的定时阀5打开，由于所述密闭空间中的气压仍然大于大气压，所以所述密闭空间中的空气通过排气管4向外释放；
[0023]吸气管10，其设置于外壳I的封闭端并和外壳I内部的密闭空间连通，吸气管10外接待分离氨气，当活塞2向外拉伸，外壳I中密闭空间的气压减小，待分离氨气被自动吸入所述密闭空间内。
[0024]在外壳I内部安装弹簧3有利于机械能转化，提高效率，还能缓冲活塞2与外壳I的端壁碰撞。
[0025]所述外壳I的横截面可设置为方形或圆形。相比之下圆柱形外壳更有优势:一是有助于氨气液化后汇集在外壳I底部，从排液管7排出；二是圆形活塞密封性更强，不容易漏气。
[0026]所述吸气管10上设置有第二单向阀11，所述第二单向阀11是进气单向阀。所述第二单向阀11可以防止气体被压缩时，从吸气管10跑出。
[0027]所述排气管4上的定时阀5可设置在第一单向阀6之前也可设置在第一单向阀6之后，所述第一单向阀6为出气单向阀。所述定时阀5的开关时间需要根据活塞2的运动周期来设定:当活塞2往外拉时，定时阀5打开；当活塞2往前推，定时阀5关闭。
[0028]所述排气管4和排液管7均设置于外壳I上接近吸气管10的一端，且所述排气管4设置与外壳I上部，所述排液管7设置于外壳I下部。外壳I中密闭空间中氨气受压液化后，沉积在外壳I下部，然后从排液管7流出，剩余空气则从外壳I上部的排气管4释放。
[0029]所述压力阀按照阀值递增的顺序按照从里端到外端的方向沿排液管设置，分别为第一压力阀8和第二压力阀9。所述第一压力阀8的压力设置为9个标准大气压，所述第二压力阀9的压力设置为9.1个标准大气压。排液管7上设置有两个以上不同阀值的压力阀是为了保证氨液不混入空气，此外排液管7不能做得太大，要保证氨液能填满，并密封住排液管。在压力达到9个标准大气压后，所述第一压力阀8开启，氨液灌入排液管7内，防止空气从排液管7跑出，当压力达到9.1个大气压，第二压力阀9开启，这时氨液开始排放。
[0030]所述高压氨气分离器还包括动力机构，所述动力机构包括推杆12、偏心轮13及液压泵，其中所述活塞2与推杆12的第一端连接并由推杆12带动进行滑动，所述推杆12的第二端和偏心轮13连接，所述偏心轮13与液压泵连接并由液压泵带动进行转动。
[0031]本实用新型实现的过程:开始时，弹簧3处于放松状态，装置启动后，活塞2开始往后拉，外壳I内部的密闭空间开始吸气，排气管4上的定时阀5开启，但因为装了单向阀6气体只出不进，所以只能从吸气管10吸入待分离氨气，吸足待分离氨气后，活塞2往前推，待分离氨气开始压缩，假设所述密闭空间内温度不变，根据P1V1 = P2V2得活塞需将原体积气体压缩为1/9，才能得到9个标准大气压左右的压力，这时排液管7的压力阀8开启，氨液填满排液管7，压力继续上升，压力阀9开启，氨液排出，活塞2往回走，外壳I内部密闭空间压力减小，排液管7的压力阀关闭，排气管的定时阀5开启，由于外壳I内部密闭空间气压还大于大气压，气体从排气管4排出，直到外壳I内部气压和大气压相同为止。
[0032]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种高压氨气分离器，其特征在于，包括: 压缩系统，其包括外壳、活塞及弹簧，其中所述外壳设置为一端封闭的中空的柱体，所述活塞的直径与外壳的内径相匹配，所述活塞以能够贴合外壳内壁滑动的方式设置于外壳内部使活塞与外壳的封闭端形成一容积可变的密闭空间，所述弹簧设置于该密闭空间内，所述弹簧的两端分别与外壳的封闭端及活塞连接固定； 排放系统，其包括排气管及排液管，所述排气管和排液管分别设置于外壳上并与外壳内部的密闭空间连通，所述排气管上设置有定时阀和第一单向阀；所述排液管上设置有至少两个具有不同阀值的压力阀； 吸气管，其设置于外壳的封闭端并和外壳内部的密闭空间连通。
2.如权利要求1所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述外壳的横截面可设置为方形或圆形。
3.如权利要求2所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述吸气管上设置有第二单向阀，所述第二单向阀是进气单向阀。
4.如权利要求1所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述排气管上的定时阀可设置在第一单向阀之前也可设置在第一单向阀之后，所述第一单向阀为出气单向阀。
5.如权利要求3或4所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述排气管和排液管均设置于外壳上接近吸气管的一端，且所述排气管设置与外壳上部，所述排液管设置于外壳下部。
6.如权利要求1所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述压力阀按照阀值递增的顺序按照从里端到外端的方向沿排液管设置。
7.如权利要求1所述的高压氨气分离器，其特征在于，所述高压氨气分离器还包括动力机构，所述动力机构包括推杆、偏心轮及液压泵，其中所述活塞与推杆的第一端连接并由推杆带动进行滑动，所述推杆的第二端和偏心轮连接，所述偏心轮与液压泵连接并由液压泵带动进行转动。
【文档编号】F25J3/00GK204177129SQ201420538035
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】杨舒峰 申请人:徐州天正医药化工有限公司