空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種空氣分離裝置，尤其涉及一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空分設(shè)備常常以空氣為原料，通過壓縮循環(huán)深度冷凍等方法可以把空氣變成液態(tài)再經(jīng)過精餾出液態(tài)氣體，還可以從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮?dú)饧皻鍤獾榷栊詺怏w。在現(xiàn)有技術(shù)中，空分設(shè)備為了提高氣體的純度而做出不懈的努力。空分設(shè)備一般包括空壓機(jī)、純化器以及精餾塔?？諌簷C(jī)，又稱空氣壓縮機(jī)，一般就是提供氣源動(dòng)力，是氣動(dòng)系統(tǒng)的核心設(shè)備機(jī)電引氣源裝置中的主體，它是將原動(dòng)(通常是電動(dòng)機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。純化器(purifier)是氣體液化過程中的一個(gè)重要設(shè)備。氣體在制冷循環(huán)過程中逐步被冷卻降溫，在達(dá)到冷凝溫度以前，氣體中的雜質(zhì)氣體將凝結(jié)成固體而附著在管道及閥門等處，甚至進(jìn)入膨脹機(jī)，最終使得液化器停止工作，所以在液化過程中安裝純化器，按雜質(zhì)的類型采取化學(xué)方法或冷凍方法或物理吸附方法去除雜質(zhì)，達(dá)到氣體純化的目的。精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。
[0003]但是經(jīng)過多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的空分設(shè)備，由于純化器常常需要停機(jī)而無法繼續(xù)作業(yè)，從而無法得到更為純凈的氣體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，能夠連續(xù)不斷的作業(yè)以便于后續(xù)作業(yè)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，它包括:
[0007]預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的空氣過濾器、空壓機(jī)、回?zé)崞?、冷卻器、預(yù)冷器，所述空壓機(jī)包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的第一級(jí)壓縮機(jī)、第一級(jí)冷卻裝置、第二級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)冷卻裝置以及第三級(jí)壓縮機(jī)，所述預(yù)冷器包括用于承接空氣的空冷塔、以及用于向所述空冷塔輸入冷水以進(jìn)行換熱的水冷塔；
[0008]用于接收所述預(yù)處理裝置輸出的空氣的純化器，所述純化器包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)置有濾芯的吸附筒，設(shè)置在每個(gè)吸附筒外的加熱器、用于控制所述吸附筒通斷以及所述加熱器的純化器控制器。
[0009]優(yōu)選地，所述空氣過濾器為自潔式空氣過濾器。
[0010]優(yōu)選地，所述空壓機(jī)用于將空氣的溫度壓縮至1.0MPa0
[0011]優(yōu)選地，所述冷卻器用于將空氣的溫度預(yù)冷至40°C。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)冷器用于將空氣壓縮成為10°C，此時(shí)空氣中的含水量降至10°C時(shí)的飽和含水量。
[0013]優(yōu)選地，所述純化器的濾芯包括吸附劑活性氧化鋁和13X分子篩。
[0014]優(yōu)選地，所述純化器還包括一用于承接純化后空氣的冷箱，以將空氣冷卻至液化溫度。
[0015]優(yōu)選地，所述控制器包括兩個(gè)分別與所述吸附筒相一一對(duì)應(yīng)的開關(guān)裝置，以控制所述吸附筒的通斷，在所述吸附筒停止吸附時(shí)，所述加熱器動(dòng)作以驅(qū)使所述吸附筒內(nèi)的濾芯恢復(fù)。
[0016]本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，能夠連續(xù)不斷的作業(yè)以便于后續(xù)作業(yè)。
【附圖說明】
[0017]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實(shí)用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對(duì)本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本實(shí)用新型。
[0018]圖1為本實(shí)用新型中的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]以上附圖的附圖標(biāo)記:10、預(yù)處理裝置；11、空氣過濾器；12、空壓機(jī)；13、回?zé)崞鳎?4、冷卻器；15、預(yù)冷器；16、空冷塔；17、水冷塔；20、純化器；21、吸附筒；22、加熱器；23、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合附圖和本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，僅用于解釋本實(shí)用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實(shí)用新型的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0021]本實(shí)用新型公開了一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，它包括預(yù)處理裝置10、純化器
20 ο
[0022]預(yù)處理裝置10包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的空氣過濾器11、空壓機(jī)12、回?zé)崞?3、冷卻器14、預(yù)冷器15，所述空壓機(jī)12包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的第一級(jí)壓縮機(jī)、第一級(jí)冷卻裝置、第二級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)冷卻裝置以及第三級(jí)壓縮機(jī)，所述預(yù)冷器15包括用于承接空氣的空冷塔、以及用于向所述空冷塔輸入冷水以進(jìn)行換熱的水冷塔。空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器11，除去空氣中絕大部分灰塵等機(jī)械雜質(zhì)后被空壓機(jī)12吸入，經(jīng)三級(jí)壓縮，二次中間冷卻，空氣壓力提高到l.0MPa，壓縮空氣進(jìn)入回?zé)崞?3、后冷卻器14，被冷卻到40°C左右。隨后，壓縮空氣進(jìn)入預(yù)冷器15。空氣在空冷塔中與從水冷塔來的低溫水進(jìn)行熱質(zhì)交換，從40°C冷卻到10°C。空氣中的含水量也從40°C時(shí)的飽和含水量降低到10°C時(shí)的飽和含水量。也就是說，空氣中的絕大部分水蒸汽被冷凝析出，并在空冷塔中除去，這將極大地改善下游純化器20的工作條件。預(yù)冷器15采用分餾塔排出的廢氣(干燥)送入水冷塔進(jìn)行熱質(zhì)交換，廢氣進(jìn)入水冷塔底部與塔頂下流的冷卻水傳熱傳質(zhì)，廢氣從水冷塔頂部排入大氣，冷卻水在塔底的溫度可達(dá)20°C左右。該冷卻水經(jīng)泵升壓后在冷水機(jī)組中被進(jìn)一步冷卻，然后分成兩股，一股送入空冷塔頂部去冷卻壓縮空氣，使出空冷塔空氣溫度約為10°C。一股去膨脹機(jī)A后冷卻器14冷卻增壓后的空氣。空氣過濾器11為ZKG-500自潔式空氣過濾器11。
[0023]純化器20用于接收所述預(yù)處理裝置10輸出的空氣。所述純化器20包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)置有濾芯的吸附筒21，設(shè)置在每個(gè)吸附筒21外的加熱器22、用于控制所述吸附筒21通斷以及所述加熱器22的純化器20控制器23。預(yù)冷除水后的壓縮空氣進(jìn)入純化器20的水分器中將空氣中游離的水除去。之后經(jīng)過純化器20吸附筒21時(shí)，空氣中的剩余水蒸汽及二氧化碳被吸附在吸附劑活性氧化鋁和13X分子篩里。純化器20由兩個(gè)內(nèi)裝活性氧化鋁和13X分子篩的吸附筒21、一臺(tái)電加熱器22，一套控制閥門和一臺(tái)控制柜組成?？諝馔ㄟ^其中一只吸附筒21，空氣中的二氧化碳及剩余水蒸汽被吸附在分子篩與活性氧化鋁中，使空氣得到凈化。一只吸附筒21中的吸附劑經(jīng)四小時(shí)工作后，將被空氣中的水蒸汽與二氧化碳所飽和而失去吸附能力。這時(shí)，這只吸附筒21中的吸附劑就要進(jìn)行再生，以恢復(fù)其工作能力。為此，將空氣通入另一只已再生完畢的吸附筒21，而失去吸附能力的吸附筒21則轉(zhuǎn)入再生工況。用膨脹機(jī)B增壓機(jī)排出的污氮?dú)饨?jīng)回?zé)崞?3、電加熱器22加熱到150?180°C后送入吸附筒21，將活性氧化鋁與分子篩內(nèi)吸附的水蒸汽與二氧化碳解析出來，排入大氣。當(dāng)吸附筒21出口溫度達(dá)60°C時(shí)，電控裝置自動(dòng)關(guān)掉電加熱器22，三通閥切換到不經(jīng)回?zé)崞?3、電加熱器22流路，污氮?dú)饨?jīng)增壓氣換熱器冷卻后直接進(jìn)入吸附筒21吹冷。以使吸附筒21在吹冷結(jié)束后溫度接近其吸附時(shí)的工作溫度。通過這樣的切換與再生，出純化器20的空氣就不斷地達(dá)到了凈化。回?zé)崞?3的工作是間斷的。在吸附筒21加熱再生時(shí)，回?zé)崞?3工作，即V1220三通閥接通去回?zé)崞?3、電加熱器22加溫，而在吸附筒21轉(zhuǎn)入吹冷階段時(shí)，純化器20電控柜聯(lián)鎖控制V1220三通閥將再生氣直接送入吸附筒21吹冷。這樣做是為了在加熱階段，進(jìn)入電加熱器22的再生氣有較高的溫度，以減少電加熱器22的功率，節(jié)省能量。吹冷時(shí)經(jīng)污氮?dú)饫鋮s器14冷卻降低再生氣溫度，加快了冷吹的速度。
[0024]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0025]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，它包括: 預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的空氣過濾器、空壓機(jī)、回?zé)崞?、冷卻器、預(yù)冷器，所述空壓機(jī)包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的第一級(jí)壓縮機(jī)、第一級(jí)冷卻裝置、第二級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)冷卻裝置以及第三級(jí)壓縮機(jī)，所述預(yù)冷器包括用于承接空氣的空冷塔、以及用于向所述空冷塔輸入冷水以進(jìn)行換熱的水冷塔； 用于接收所述預(yù)處理裝置輸出的空氣的純化器，所述純化器包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)置有濾芯的吸附筒，設(shè)置在每個(gè)吸附筒外的加熱器、用于控制所述吸附筒通斷以及所述加熱器的純化器控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣過濾器為自潔式空氣過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述空壓機(jī)用于將空氣的溫度壓縮至1.0MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻器用于將空氣的溫度預(yù)冷至40 °C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)冷器用于將空氣壓縮成為10°c，此時(shí)空氣中的含水量降至10°C時(shí)的飽和含水量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述純化器的濾芯包括吸附劑活性氧化鋁和13X分子篩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述純化器還包括一用于承接純化后空氣的冷箱，以將空氣冷卻至液化溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括兩個(gè)分別與所述吸附筒相一一對(duì)應(yīng)的開關(guān)裝置，以控制所述吸附筒的通斷，在所述吸附筒停止吸附時(shí)，所述加熱器動(dòng)作以驅(qū)使所述吸附筒內(nèi)的濾芯恢復(fù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種空分系統(tǒng)用的純化系統(tǒng)，它包括：預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的空氣過濾器、空壓機(jī)、回?zé)崞?、冷卻器、預(yù)冷器，所述空壓機(jī)包括沿空氣的流動(dòng)方向依序排布設(shè)置的第一級(jí)壓縮機(jī)、第一級(jí)冷卻裝置、第二級(jí)壓縮機(jī)、第二級(jí)冷卻裝置以及第三級(jí)壓縮機(jī)，所述預(yù)冷器包括用于承接空氣的空冷塔、以及用于向所述空冷塔輸入冷水以進(jìn)行換熱的水冷塔；用于接收所述預(yù)處理裝置輸出的空氣的純化器，所述純化器包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的內(nèi)置有濾芯的吸附筒，設(shè)置在每個(gè)吸附筒外的加熱器、用于控制所述吸附筒通斷以及所述加熱器的純化器控制器。
【IPC分類】F25J3-04, B01D53-02
【公開號(hào)】CN204421486
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420813778
【發(fā)明人】朱建中
【申請(qǐng)人】常熟市永安工業(yè)氣體制造有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日