一种工业气体节能干燥脱水系统的制作方法

本实用新型属于气体脱水技术领域，尤其涉及一种工业气体节能干燥脱水系统。

背景技术：

工业气体生产制造过程中需要对气体进行干燥脱水作业，现有技术大多使用干燥剂对气体进行干燥，但是在实际作业过程中，干燥剂使用量大，且不能重复使用，不仅增加投入成本，而且废弃的干燥剂还会对环境造成污染。为解决上述问题，本公司提出一种工业气体节能干燥脱水系统，依据负压渗透原理进行工业气体的干燥脱水，能够大大节约能源消耗。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种工业气体节能干燥脱水系统，通过对气体加压以及两侧形成压力差，使得工业气体所含的水汽透过渗透膜向外渗透达到水、气分离的目的，使得工业气体脱水较为彻底，效果好，效率高。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种工业气体节能干燥脱水系统，包括圆柱形气体脱水箱、活塞加压机构、待脱水气体储罐、已脱水气体储罐、氮气储罐和抽风机；

所述圆柱形气体脱水箱竖向设置，其具有从内到外同心设置的竖向圆柱状气体脱水腔室、竖向圆管状渗透膜和竖向圆管状夹层间距，所述竖向圆柱状气体脱水腔室通过若干水汽通孔与竖向圆管状夹层间距连通；所述待脱水气体储罐的出气口通过管道连接竖向圆柱状气体脱水腔室进气口，所述竖向圆柱状气体脱水腔室的出气口通过管道连接已脱水气体储罐的出气口；所述活塞加压机构的主动活塞配合设置于竖向圆柱状气体脱水腔室内，且活塞加压机构驱动主动活塞下移加压竖向圆柱状气体脱水腔室内的气体；

所述氮气储罐的出气口通过管道连接竖向圆管状夹层间距的进气口，所述抽风机安装于竖向圆管状夹层间距的出气口，且抽风机启动抽取氮气使竖向圆管状夹层间距内呈负压状态。

进一步地，所述竖向圆柱状气体脱水腔室的内底部通过弹簧弹性支撑设置有从动活塞，所述主动活塞与从动活塞上、下相对设置，且从动活塞开设有通气孔。

进一步地，所述圆柱形气体脱水箱的侧箱壁为由内箱壁与外箱壁构成的双层结构，所述内箱壁的内部空间为竖向圆柱状气体脱水腔室，所述竖向圆管状夹层间距由内箱壁与外箱壁之间限位构成，若干所述水汽通孔贯穿均布在内箱壁上，所述竖向圆管状渗透膜贴合套设于内箱壁外周。

进一步地，所述氮气储罐配套设置有氮气机，所述氮气机的氮气出口通过管道与氮气储罐连通。

进一步地，所述圆柱形气体脱水箱与待脱水气体储罐之间的管道安装有第一阀门；所述圆柱形气体脱水箱与已脱水气体储罐之间的管道安装有第二阀门；所述圆柱形气体脱水箱与氮气储罐之间的管道安装有第三阀门；所述圆柱形气体脱水箱与抽风机之间的管道安装有第四阀门；所述氮气储罐与氮气机之间的管道安装有第五阀门。

有益效果：本实用新型的一种工业气体节能干燥脱水系统，有益效果如下：

1)本实用通过对气体加压以及两侧形成压力差，使得工业气体所含的水汽透过渗透膜向外渗透达到水、气分离的目的，使得工业气体脱水较为彻底，效果好，效率高；

2)本实用新型通过弹簧支撑从动活塞的设置，使得主动活塞上移时，从动活塞在弹簧的弹性回弹应力作用下也能够上移，达到搅拌竖向圆柱状气体脱水腔室内气体的作用，增加气体流动性从而使气体中未被脱离出去的水汽重新混合均匀，更有利于后续对气体的脱水作业，提高效率。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图；

附图2为圆柱形气体脱水箱的剖视图；

附图3为弹性以及从动活塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1和附图2所示，一种工业气体节能干燥脱水系统，包括圆柱形气体脱水箱1、活塞加压机构2、待脱水气体储罐3、已脱水气体储罐4、氮气储罐5和抽风机6；

所述圆柱形气体脱水箱1竖向设置，其具有从内到外同心设置的竖向圆柱状气体脱水腔室11、竖向圆管状渗透膜12和竖向圆管状夹层间距13，所述竖向圆柱状气体脱水腔室11通过若干水汽通孔14与竖向圆管状夹层间距13连通；所述待脱水气体储罐3的出气口通过管道连接竖向圆柱状气体脱水腔室11进气口，所述竖向圆柱状气体脱水腔室11的出气口通过管道连接已脱水气体储罐4的出气口；所述活塞加压机构2的主动活塞21配合设置于竖向圆柱状气体脱水腔室11内，且活塞加压机构2驱动主动活塞21下移加压竖向圆柱状气体脱水腔室11内的气体，从而使得竖向圆柱状气体脱水腔室11内气体所含的水汽透过竖向圆管状渗透膜12向外渗透达到水、气分离的目的，其中，活塞加压机构2还包括气缸22，主动活塞21的上、下移动通过气缸22提供驱动力。

所述氮气储罐5的出气口通过管道连接竖向圆管状夹层间距13的进气口，所述抽风机6安装于竖向圆管状夹层间距13的出气口，且抽风机6启动抽取氮气使竖向圆管状夹层间距13内呈负压状态，从而使得竖向圆柱状气体脱水腔室11内压强高于竖向圆管状夹层间距13内的压强，这样就会使得竖向圆柱状气体脱水腔室11内的气体所含的水汽透过竖向圆管状渗透膜12向外渗透达到水、气分离的目的。

其中，竖向圆管状渗透膜12为nafion膜，根据nafion膜的特性：nafion膜只允许水汽通过，水汽能够从水汽压枪高的一侧渗透至水汽压枪低的一侧，从而能够利用nafion膜进行水汽的有效分离，达到工业气体干燥脱水的目的。

值得注意的是，本实用通过对气体加压以及两侧形成压力差，使得工业气体所含的水汽透过渗透膜向外渗透达到水、气分离的目的，使得工业气体脱水较为彻底，效果好，效率高

如附图2和附图3所示，所述竖向圆柱状气体脱水腔室11的内底部通过弹簧8弹性支撑设置有从动活塞9，所述主动活塞21与从动活塞9上、下相对设置，且从动活塞9开设有通气孔91，当主动活塞21上移时，从动活塞9在弹簧8的弹性回弹应力作用下也能够上移，达到搅拌竖向圆柱状气体脱水腔室11内气体的作用，增加气体流动性从而使气体中未被脱离出去的水汽重新混合均匀，更有利于后续对气体的脱水作业，使得气体脱水较为彻底，提高效率。

如附图2所示，所述圆柱形气体脱水箱1的侧箱壁为由内箱壁15与外箱壁16构成的双层结构，所述内箱壁15的内部空间为竖向圆柱状气体脱水腔室11，所述竖向圆管状夹层间距13由内箱壁15与外箱壁16之间限位构成，若干所述水汽通孔14贯穿均布在内箱壁15上，所述竖向圆管状渗透膜12贴合套设于内箱壁15外周。

如附图1所示，所述氮气储罐5配套设置有氮气机7，所述氮气机7的氮气出口通过管道与氮气储罐5连通，氮气机7能够提供源源不断的氮气并存储至氮气储罐5。

如附图1所示，所述圆柱形气体脱水箱1与待脱水气体储罐3之间的管道安装有第一阀门31；所述圆柱形气体脱水箱1与已脱水气体储罐4之间的管道安装有第二阀门41；所述圆柱形气体脱水箱1与氮气储罐5之间的管道安装有第三阀门51；所述圆柱形气体脱水箱1与抽风机6之间的管道安装有第四阀门61；所述氮气储罐5与氮气机7之间的管道安装有第五阀门71。

本实用新型的使用方法：打开第一阀门31，关闭第二阀门41，通过待脱水气体储罐3将气体冲入竖向圆柱状气体脱水腔室11内，随后关闭第一阀门31；打开第五阀门71，通过氮气机7制造氮气并存储至氮气储罐5内；

打开第三阀门51和第四阀门61，启动抽风机6抽取氮气，与此同时，通过气缸22驱动主动活塞21下移，压缩竖向圆柱状气体脱水腔室11内的气体，使得竖向圆柱状气体脱水腔室11内压强大大高于竖向圆管状夹层间距13内压强，气体中含有的水汽透过竖向圆管状渗透膜12进入竖向圆管状夹层间距13，进而被流动的氮气带走；

气缸22驱动主动活塞21上移，从动活塞9在弹簧8的弹性回弹应力作用下上移对竖向圆柱状气体脱水腔室11内的气体进行搅拌，增加气体流动性从而使气体中未被脱离出去的水汽重新混合均匀，然后气缸22驱动主动活塞21再次下移压缩气体，进而分离出气体中的剩余水汽；

气体脱水操作完成后，关闭第三阀门51和第四阀门61，关闭抽风机6，打开第二阀门41，通过气缸22驱动主动活塞21下移，将竖向圆柱状气体脱水腔室11内的已脱水气体冲入已脱水气体储罐4中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。