专利名称：Psa气流多级扩散装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种空分设备装置，尤其涉及到一种PSA气流多级扩散装置。
背景技术：
现代工业中，为了得到高品质、低成本的氧气和氮气，变压吸附得到了广泛的应 用，变压吸附系统采用两塔或两塔以上的吸附床轮流切换工作，吸附材料采用分子筛，一般 的吸附系统中，进气管和出气管直接与分子筛接触，由于吸附床吸附和再生交替进行，使吸 附床的压力不断变化，如气流直接吹向分子筛，容易造成分子筛颗粒的粉化，降低了分子筛 的使用寿命，同时，气流集中吹向一处，容易造成分子筛局部过载，使分子筛的利用率较低， 为此，人们作了一些改进，如中国专利号为CN92236007. 3的、名称为分体式吸附罐的实用 新型专利，吸附罐由上封头、罐体和下封头组成，上、下封头与罐体采用法兰盘连接，在上、 下封头颈处各放置一块双层分流板，在下封头与罐体交接处也安放一块以层分流板，实现 三级分流，该实用新型的进气气流不直接吹向滤层，设有三级分流装置，过滤效果较好，但 由于进气口无扩散装置，使气流仍不能分布均勻，滤料利用率较低，同时，结构的改变造成 滤料更换麻烦，操作难度较大，给使用带来一定的限制。
实用新型内容本实用新型主要解决因气流直接吹向分子筛而使分子筛容易粉化、局部过载、分 子筛利用率较低和使用寿命较短的技术问题，同时，又解决分子筛更换麻烦，操作难度较大 的不足；提供了一种能防止分子筛破损粉化、分子筛利用率较高且更换方便的PSA气流多 种扩散装置。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案本实用新型包括筒体、设在筒体两端并分别与筒体两端端口焊接的进气封头和出 气封头，筒体内设有吸附层，所述的进气封头上设有进气管，所述的进气管内设有百叶旋风 片，所述进气管端口上设有气流扩散装置，所述气流扩散装置包括气体缓冲腔和气体扩散 管，所述吸附层的两端分别设有进气网格和出气网格，所述的进气网格和出气网格均与吸 附层紧密接触，所述的出气封头上设有出气管和加料口，所述筒体上还设有卸料口，多种扩 散装置的使用，使气流的冲击能量大大降低，有效控制了气流的流速和方向，避免了气流对 吸附床中吸附料的冲击，延长了吸附料的使用寿命，消除了吸附层的死角，提高了吸附料的 利用率，同时，方便了吸附料的更换。作为优选，所述的进气封头和出气封头均为椭圆封头，所述的进气管设在进气封 头的中央，设在筒体外的进气管端口处焊接有法兰，所述气体缓冲腔与进气管法兰连接。作为优选，所述的百叶旋风片设在进气管靠近进气封头的端口处，所述百叶旋风 片与进气管同轴并与进气管内壁焊接，气流从旋风板设定的方向向四周扩散流出，平稳均 勻进入吸附床，避免了气流对吸附料的直接冲击，提高了吸附料的使用寿命。作为优选，所述气体缓冲腔的底部封闭，气体缓冲腔的侧壁上设有通孔，所述气体扩散管穿过通孔与气体缓冲腔轴线垂直并固定连接。作为优选，设在气体缓冲腔外的气体扩散管端口设有法兰，气体扩散管的另一端 端口封闭，在气体缓冲腔内的气体扩散管管壁上设有多个均勻分布的小孔，进口气流通过 小孔降速，经过气体缓冲腔的缓冲，减弱了气流的能量，降低了气流的冲击破坏。作为优选，所述吸附层的材料为分子筛，吸附能力较高，能提高单位体积的吸附量 和成品气的浓度，降低吸附筒的体积。作为优选，所述的进气网格和出气网格分别包括孔板、金属网和椰垫，所述孔板上 设有多个均勻分布的圆孔，所述的金属网贴合在孔板的表面，金属网朝向所述吸附层的一 侧，金属网的网孔小于分子筛的粒径，椰垫设在金属网的表面上，多层材料组成的网格，尤 其是具有良好收缩性能的椰垫使用，在防止分子筛泻漏的同时又提升了吸附层抗冲击的能 力。作为优选，所述的进气网格为平面状网格，进气网格的外沿与进气封头的内壁焊接。作为优选，所述进气封头上靠近进气管一侧设有球面网筛，球面网筛的圆心朝向 进气管，球面网筛与进气网格之间设有球形干燥剂，球面网筛包括孔板和金属网，所述孔板 的外沿与进气封头的内壁焊接，孔板上设有多个均勻分布的小孔，所述的金属网贴合在孔 板的表面，金属网朝向球形干燥剂的一侧，金属网的网孔小于球形干燥剂的粒径，球形干燥 剂的设置，使进入吸附塔的压缩空气含水量进一步降低，减轻了分子筛的吸附负担，延长了 分子筛的使用寿命，提高了成品气的纯度。作为优选，所述的出气网格为圆形伞状网格，圆形伞状网格的顶端朝向出气管侧， 出气网格的中央开有通孔，所述通孔的边沿与设在筒体内的出气管端口外沿焊接，出气网 格的外沿与出气封头内壁焊接。本实用新型的有益效果是通过进口端的气体扩散管和百叶旋风片对气流的双重 扩散降速，降低了进口端气流的冲击能量并均勻分配了气流量，消除了吸附层的死角，防止 吸附质破损粉化，提高了吸附质的利用率，同时，方便了吸附质的更换，降低了操作难度，提 高了劳动生产率，在进气口设置了球形干燥剂，更减轻了分子筛的吸附负载，延长了分子筛 的使用寿命，提高了成品气的纯度。
图1是本实用新型的一种剖面结构示意图。图中1.筒体，2.进气封头，3.出气封头，4.吸附层，5.进气管，6.出气管，7.加料 口，8.卸料口，9.百叶旋风片，10.气体缓冲腔，11.气体扩散管，12.进气网格，13.出气网 格，14.球面网筛，15.球形干燥剂。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的PSA气流多级扩散装置，如图1所示，包括筒体1、设置在筒体 两端并分别与筒体两端端口焊接的进气封头2和出气封头3，进气封头和出气封头均为椭 圆封头，进气封头中央焊接有进气管5，出气封头上焊接有出气管6和加料口 7，筒体上还设计有卸料口 8，进气管端口上装有气流扩散装置，包括气体缓冲腔10和气体扩散管11，气体 缓冲腔与进气管法兰连接，气体缓冲腔的底部封闭，气体缓冲腔的侧壁上开有通孔，气体扩 散管穿过通孔与气体缓冲腔轴线垂直并固定连接，在缓冲腔外的气体扩散管端口处焊接有 法兰，另一端端口封闭，在气体缓冲腔内的气体扩散管管壁上开有多个均勻分布的小孔，进 气管内靠近进气封头的端口处装有百叶旋风片9，百叶旋风片与进气管同轴并与进气管内 壁焊接。筒体内装有分子筛吸附层4，分子筛吸附层的两端分别设置有进气网格12和出气 网格13，进气网格和出气网格均与分子筛吸附层紧密接触，进气网格和出气网格分别包括 孔板、金属网和椰垫，孔板上开有多个均勻分布的圆孔，金属网贴合在孔板的表面，金属网 朝向分子筛吸附层的一侧，金属网的网孔小于分子筛的粒径，椰垫贴合在金属网的表面上， 进气网格为平面状网格，进气网格的外沿与进气封头的内壁焊接，出气网格为圆形伞状网 格，圆形伞状网格的顶端朝向出气管一侧，出气网格的中央开有通孔，通孔的边沿与设置在 筒体内的出气管端口外沿焊接，出气网格的外沿与出气封头的内壁焊接。进气封头上靠近 进气管一侧还设置有球面网筛14，球面网筛的圆心朝向进气管，球面网筛与进气网格之间 装有球形干燥剂15，球面网筛包括孔板和金属网，孔板的外沿与进气封头的内壁焊接，孔板 上开有多个均勻分布的圆孔，金属网贴合在孔板的表面，金属网朝向球形干燥剂的一侧，金 属网的网孔小于球形干燥剂的粒径。在工作时，流速约为12 14m/s的压缩空气通过气 体扩散管上的小孔降速至7 8m/s后流入气体缓冲腔内缓冲，使进气流速进一步下降为 约2. 5 3. 5m/s，缓冲后的压缩空气通过进气管内的百叶旋风片向四周扩散，并沿切线方 向均勻进入吸附塔底部，并通过球面网筛与球形干燥剂除去残余的水份后更进一步降速至 0. 25 0. 35m/s均勻平稳进入分子筛吸附床进行吸附，消除了吸附床的死角，并利用进气 网格和出气网格的孔板和椰垫的二次缓冲后从出气管流出，完成整个吸附过程。
权利要求一种PSA气流多级扩散装置，包括筒体(1)、设在筒体两端并分别与筒体两端端口焊接的进气封头(2)和出气封头(3)，筒体内设有吸附层(4)，其特征在于所述的进气封头上设有进气管(5)，所述的进气管内设有百叶旋风片(9)，进气管端口上设有气流扩散装置，所述气流扩散装置包括气体缓冲腔(10)和气体扩散管(11)，所述吸附层的两端分别设有进气网格(12)和出气网格(13)，所述的进气网格和出气网格均与吸附层紧密接触，所述的出气封头上设有出气管(6)和加料口(7)，所述筒体上还设有卸料口(8)。
2.根据权利要求1所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述的进气封头(2)和 出气封头(3)均为椭圆封头，所述的进气管(5)设在进气封头的中央，设在筒体(1)外的进 气管端口处焊接有法兰，所述气体缓冲腔(10)与进气管法兰连接。
3.根据权利要求1所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述的百叶旋风片(9) 设在进气管(5)靠近进气封头(2)的端口处，所述百叶旋风片与进气管同轴并与进气管内 壁焊接。
4.根据权利要求1所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述气体缓冲腔(10) 的底部封闭，气体缓冲腔的侧壁上设有通孔，所述气体扩散管(11)穿过通孔与气体缓冲腔 轴线垂直并固定连接。
5.根据权利要求4所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于设在气体缓冲腔(10) 外的气体扩散管(11)端口设有法兰，气体扩散管的另一端端口封闭，在气体缓冲腔内的气 体扩散管管壁上设有多个均勻分布的小孔。
6.根据权利要求1所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述吸附层(4)的材料 为分子筛。
7.根据权利要求1所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述的进气网格(12) 和出气网格(13)分别包括孔板、金属网和椰垫，所述孔板上设有多个均勻分布的圆孔，所述 的金属网贴合在孔板的表面，金属网朝向吸附层(4)的一侧，金属网的网孔小于分子筛的粒 径，椰垫设在金属网的表面上。
8.根据权利要求1或7所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述的进气网格(12)为平面状网格，进气网格的外沿与进气封头(2)的内壁焊接。
9.根据权利要求1或2所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述进气封头(2) 上靠近进气管(5)—侧设有球面网筛(14)，球面网筛的圆心朝向进气管，球面网筛与进气 网格(12)之间设有球形干燥剂(15)，所述球面网筛包括孔板和金属网，所述孔板的外沿与 进气封头的内壁焊接，孔板上设有多个均勻分布的圆孔，所述的金属网贴合在孔板的表面， 金属网朝向所述球形干燥剂的一侧，金属网的网孔小于球形干燥剂的粒径。
10.根据权利要求1或7所述的PSA气流多级扩散装置，其特征在于所述的出气网格(13)为圆形伞状网格，圆形伞状网格的顶端朝向出气管(6)—侧，出气网格的中央开有通 孔，所述通孔的边沿与设在筒体(1)内的出气管端口外沿焊接，出气网格的外沿与出气封头 (3)内壁焊。专利摘要本实用新型公开了一种PSA气流多级扩散装置，包括筒体、设在筒体两端并分别与筒体两端端口焊接的进气封头和出气封头，筒体内设有吸附层，所述的进气封头上设有进气管，所述的进气管内设有百叶旋风片，所述进气管端口上设有气流扩散装置，所述气流扩散装置包括气体缓冲腔和气体扩散管，所述吸附层的两端分别设有进气网格和出气网格，所述的进气网格和出气网格均与吸附层紧密接触，所述的出气封头上设有出气管和加料口，所述筒体上还设有卸料口，多种扩散装置的使用，使气流的冲击能量大大降低，有效控制了气流的流速和方向，避免了气流对吸附床中吸附料的冲击，延长了吸附料的使用寿命，消除了吸附层的死角，提高了吸附料的利用率，同时，方便了吸附料的更换。
文档编号B01D53/047GK201632181SQ20102014652
公开日2010年11月17日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者候秋华, 王国祥, 顾国钱 申请人:杭州天利空分设备制造有限公司