立式徑向流吸附器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種立式徑向流吸附器，屬于一種空分設(shè)備。殼體的頂部設(shè)置有鋁膠進(jìn)出管、頂部氣體進(jìn)出管、分子篩進(jìn)出管，殼體的底部設(shè)置有底部氣體進(jìn)出管；吸附劑床層的外孔筒、鋁膠層、中間隔網(wǎng)、分子篩層、內(nèi)孔筒、過濾網(wǎng)由外向內(nèi)依次設(shè)置；外孔筒外為殼體內(nèi)氣體流通的外流道，過濾網(wǎng)內(nèi)為殼體內(nèi)氣體流通的內(nèi)流道；還包括錐形的外分配器和錐形的內(nèi)分配器；外分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在外孔筒外，且位于外流道的上部，外分配器直徑最小的一端與外孔筒密封連接，直徑最大的一端與殼體密封連接；內(nèi)分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在過濾網(wǎng)內(nèi)，且位于內(nèi)流道中，內(nèi)分配器直徑最大的一端與過濾網(wǎng)密封連接。本實(shí)用新型可防止高度方向上偏流。
【專利說明】立式徑向流吸附器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種立式徑向流吸附器，屬于一種空分設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在空分設(shè)備的流程當(dāng)中，吸附器適用于前端預(yù)凈化，吸附掉一些雜質(zhì)，防止堵塞冷箱及管道閥門，或者引起裝置安全故障。當(dāng)前應(yīng)用的吸附器主要有三種，即立式軸相流、臣卜式和立式徑向流吸附器。
[0003]立式徑向流吸附器的問世受到了很大歡迎，立式徑向流吸附器具有占地面積小、阻力小、消耗吸附器少、再生能耗低等優(yōu)點(diǎn)而受到用戶青睞，需求市場(chǎng)也非常廣闊。但是應(yīng)用后出現(xiàn)的問題也不少，比如氣流在圓周方向分布自然是均勻的，但是在高度方向上則是不均勻的，當(dāng)高度超過IOm以后會(huì)出現(xiàn)明顯偏流(即局部穿透)，而在IOm以下則不是很明顯，但是顯然也有，只不過放大效應(yīng)大了而已。
[0004]同時(shí)制約徑向流吸附器推廣的另外一個(gè)因素是直徑受限制，導(dǎo)致吸附層距離內(nèi)外壁的距離較小，流動(dòng)阻力大，也會(huì)加劇分配不均問題。而從國(guó)內(nèi)外關(guān)于其原理及研究來看，徑向流吸附器的內(nèi)外分布流道的截面積會(huì)對(duì)流體均布產(chǎn)生重要影響，但是如何設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)外分布流道的幾何尺寸仍然是個(gè)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、防止高度方向上偏流的立式徑向流吸附器。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種立式徑向流吸附器，包括殼體，在殼體的頂部設(shè)置有鋁膠進(jìn)出管、頂部氣體進(jìn)出管、分子篩進(jìn)出管，在殼體的底部設(shè)置有底部氣體進(jìn)出管；在殼體內(nèi)固定有吸附劑床層，吸附劑床層包括外孔筒、鋁膠層、中間隔網(wǎng)、分子篩層、內(nèi)孔筒、過濾網(wǎng)，外孔筒、鋁膠層、中間隔網(wǎng)、分子篩層、內(nèi)孔筒、過濾網(wǎng)由外向內(nèi)依次設(shè)置；外孔筒外為殼體內(nèi)氣體流通的外流道，過濾網(wǎng)內(nèi)為殼體內(nèi)氣體流通的內(nèi)流道；其特征在于:還包括錐形的外分配器和錐形的內(nèi)分配器；外分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在外孔筒外，且位于外流道的上部，外分配器直徑最小的一端與外孔筒密封連接，直徑最大的一端與殼體密封連接；內(nèi)分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在過濾網(wǎng)內(nèi)，且位于內(nèi)流道中，內(nèi)分配器直徑最大的一端與過濾網(wǎng)密封連接。
[0007]本實(shí)用新型所述的外分配器采用螺栓固定在殼體的上部封頭上。
[0008]本實(shí)用新型所述的內(nèi)分配器采用焊接固定在殼體的底部封頭上。
[0009]本實(shí)用新型所述的外分配器為錐形，其內(nèi)表面頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列。
[0010]本實(shí)用新型所述的內(nèi)分配器為錐形，其頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列。
[0011]本實(shí)用新型所述的外分配器覆蓋外流道，外分配器內(nèi)表面為阻止外流道的氣體流通的一個(gè)截止面。[0012]本實(shí)用新型所述的內(nèi)分配器覆蓋內(nèi)流道，內(nèi)分配器外表面為內(nèi)流道的氣體流通的一個(gè)截止面。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，裝配簡(jiǎn)單快捷，生產(chǎn)和維護(hù)成本低，可防止高度方向上偏流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的立式徑向流吸附器氣流內(nèi)外分配空間的曲線的示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例氣流內(nèi)外分配空間的曲線的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0018]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例在殼體I的頂部設(shè)置有鋁膠進(jìn)出管2、頂部氣體進(jìn)出管3、分子篩進(jìn)出管4，在殼體I的底部設(shè)置有底部氣體進(jìn)出管5、排水管6、除塵管7。
[0019]吸附劑床層通過滑動(dòng)支架8和固定板15固定在殼體I內(nèi)。吸附劑床層包括外孔筒8、鋁膠層9、中間隔網(wǎng)10、分子篩層11、內(nèi)孔筒12、過濾網(wǎng)13，外孔筒8、鋁膠層9、中間隔網(wǎng)10、分子篩層11、內(nèi)孔筒12、過濾網(wǎng)13由外向內(nèi)依次設(shè)置。外孔筒8外為殼體I內(nèi)氣體流通的外流道，過濾網(wǎng)13內(nèi) 為殼體I內(nèi)氣體流通的內(nèi)流道。
[0020]外分配器14固定在殼體I內(nèi)，并套裝在外孔筒8外，且位于外流道的上部。外分配器14覆蓋外流道，外分配器14內(nèi)表面為阻止外流道的氣體流通的一個(gè)截止面。外分配器14為上下相通的錐形，其內(nèi)表面頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列，這樣外流道的氣流分配空間截面積便成等差數(shù)列。外分配器14直徑最小的一端與外孔筒8密封連接，直徑最大的一端與殼體I密封連接，這樣可阻止氣流從外分配器14兩端流通。外分配器14將外流道上部阻斷，使外分配器14外面的外流道不再具有氣體流通，這樣外流道上部縮小，使得吸附器床層正流進(jìn)入的空氣不偏流并利于返流再生氣體的收集。外分配器14采用螺栓連接形式固定在殼體I的上部封頭上，這樣結(jié)構(gòu)牢固可靠。
[0021]內(nèi)分配器16固定在殼體I內(nèi)，并套裝在過濾網(wǎng)13內(nèi)，且位于內(nèi)流道中。內(nèi)分配器16覆蓋內(nèi)流道，內(nèi)分配器16外表面為內(nèi)流道的氣體流通的一個(gè)截止面。內(nèi)分配器16為上下不相通的錐形，其頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列，這樣內(nèi)流道的氣流分配空間截面積便成等差數(shù)列。內(nèi)分配器16直徑最大的一端與過濾網(wǎng)13密封連接，這樣可阻止氣流從內(nèi)分配器16—端流通。內(nèi)分配器16將內(nèi)流道阻斷，使內(nèi)分配器16里面的內(nèi)流道不再具有氣體流通，這樣內(nèi)流道縮小，使得吸附器床層返流進(jìn)入的再生氣體的分配不偏流并利于正流空氣的收集。內(nèi)分配器16采用焊接固定在殼體I的底部封頭上，這樣結(jié)構(gòu)牢固可靠。
[0022]以下簡(jiǎn)要證明高度方向分配均勻的方案及其原理。
[0023]現(xiàn)假定總處理氣量為40000Nm--/h，將氣流分為4份，吸附器高度方向4等分，如果在高度方向分布均勻，則有四分之一的氣流通過四分之一高度的區(qū)域。這樣當(dāng)40000Nm--/h的氣流進(jìn)入后，在第一個(gè)四分之一區(qū)域先通過10000Nm--/h，剩下30000 Nm--/h繼續(xù)向上，到第二個(gè)四分之一區(qū)域時(shí)，又通過10000 Nm--/h，剩下20000 Nm--/h繼續(xù)向上，然后到第三個(gè)四分之一區(qū)域通過10000Nm--/h，剩下10000 Nm--/h繼續(xù)向上至其所在區(qū)域，最后通過，這樣便實(shí)現(xiàn)分布均勻。
[0024]但是氣體流動(dòng)是由壓差來推動(dòng)的，而在徑向流吸附器的吸附劑床層以外沒有任何產(chǎn)生阻力不同的因素，所以所有氣流的壓力實(shí)際上是相同的，而在相同壓力下，氣體所占空間體積是相同的(即氣體等流量等壓等體積原理)。則有如圖2所示，當(dāng)在第一個(gè)四分之一高度時(shí)，氣體流量為40000Nm--/h，所占體積為4V，第二個(gè)四分之一高度時(shí)，氣體流量為30000Nm--/h (分配走10000 Nm--/h)，所占體積為3V ;第三個(gè)四分之一高度時(shí)，氣體流量為20000Nm--/h (分配走10000 Nm--/h)，所占體積為2V ;第四個(gè)四分之一高度時(shí)，氣體流量為10000Nm--/h (分配走10000 Nm--/h)，所占體積為IV ;則有在從第一個(gè)四分之一高度至第四個(gè)四分之一高度的氣體空間之比為:4:3:2:1 ;如果滿足這一條件，便不會(huì)產(chǎn)生偏流(因?yàn)榇藭r(shí)氣體流速已經(jīng)很小，氣體沖量忽略不計(jì))。
[0025]而當(dāng)氣體所占空間比其壓力下氣體需要的空間小時(shí)，如果要求不偏流，則相同流量下氣體產(chǎn)生壓縮，壓力升高會(huì)迅速流向壓力低處，即不能實(shí)現(xiàn)均勻分布；如果氣體空間比在此壓力下需要空間大時(shí)，則相同流量下氣體產(chǎn)生膨脹，壓力降低高壓處會(huì)迅速補(bǔ)充，即也不能實(shí)現(xiàn)均勻分布。由上可知?dú)怏w分布空間直接決定吸附器的分配是否均勻的問題。
[0026]對(duì)于吸附劑床層內(nèi)的收集器原理也相同，需要滿足通過氣體空間比，否則同樣會(huì)產(chǎn)生偏流。由于高度方向相同，則只需分配空間的截面積之比成等差數(shù)列即不會(huì)產(chǎn)生偏流。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)置外分配器14和內(nèi)分配器16，氣流分配空間截面積成等差數(shù)列。將氣流N等分，高度方向N等分，可以得到氣流內(nèi)外分配空間的曲線如圖3所示，實(shí)際設(shè)計(jì)可以取點(diǎn)計(jì)算確定。
[0028]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。
【權(quán)利要求】
1.一種立式徑向流吸附器，包括殼體，在殼體的頂部設(shè)置有鋁膠進(jìn)出管、頂部氣體進(jìn)出管、分子篩進(jìn)出管，在殼體的底部設(shè)置有底部氣體進(jìn)出管；在殼體內(nèi)固定有吸附劑床層，吸附劑床層包括外孔筒、鋁膠層、中間隔網(wǎng)、分子篩層、內(nèi)孔筒、過濾網(wǎng)，外孔筒、鋁膠層、中間隔網(wǎng)、分子篩層、內(nèi)孔筒、過濾網(wǎng)由外向內(nèi)依次設(shè)置；外孔筒外為殼體內(nèi)氣體流通的外流道，過濾網(wǎng)內(nèi)為殼體內(nèi)氣體流通的內(nèi)流道；其特征在于:還包括錐形的外分配器和錐形的內(nèi)分配器；外分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在外孔筒外，且位于外流道的上部，外分配器直徑最小的一端與外孔筒密封連接，直徑最大的一端與殼體密封連接；內(nèi)分配器固定在殼體內(nèi)，并套裝在過濾網(wǎng)內(nèi)，且位于內(nèi)流道中，內(nèi)分配器直徑最大的一端與過濾網(wǎng)密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的外分配器采用螺栓固定在殼體的上部封頭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的內(nèi)分配器采用焊接固定在殼體的底部封頭上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的外分配器為錐形，其內(nèi)表面頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的內(nèi)分配器為錐形，其頂部到底部的各橫截面積為等差數(shù)列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的外分配器覆蓋外流道，外分配器內(nèi)表面為阻止外流道的氣體流通的一個(gè)截止面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式徑向流吸附器，其特征在于:所述的內(nèi)分配器覆蓋內(nèi)流道，內(nèi)分配器外表面為內(nèi)流道的氣體流通的一個(gè)截止面。
【文檔編號(hào)】B01D53/04GK203678219SQ201320890476
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】蔣旭, 丁友勝, 趙小瑩, 郝雅崢 申請(qǐng)人:中空能源設(shè)備有限公司