本發(fā)明屬于制氮裝置技術領域，具體涉及多級擴散制氮裝置。

背景技術：

碳分子篩是psa制氮的核心部分，在其表面分布有大量的微孔，在一定的壓力下，它大量吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，而氮氣吸附量很少，成為產品氣從吸附塔頂端流出，當壓力降低至常壓時，它所吸附的氧氣、二氧化碳、水分從碳分子篩內釋放出來。psa制氮就是根據(jù)這一原理而產生的，一般在系統(tǒng)中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，一塔脫附再生，交替循環(huán)，從而源源不斷地產生氮氣，正因為如此分子篩在工作工程中如果沒有保護好就容易失效，所以吸附塔內擴散是很關鍵的。

但是目前市場上的制氮裝置不僅結構復雜，而且功能單一，在吸附塔內沒有合適的氣流分布結構，就會造成氣流分布不均，造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一，直接影響到設備的吸附效率，并導致分子篩早期粉化而失效。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供多級擴散制氮裝置，以解決上述背景技術中提出的氣流分布不均，造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一，直接影響設備的吸附效率，并導致分子篩早期粉化而失效的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：這種多級擴散制氮裝置，包括一級擴散層、二級擴散層、五級擴散層和初級擴散接管，所述初級擴散接管的一端設置有進氣法蘭，另一端設置有排氣法蘭，所述一級擴散層安裝在初級擴散接管的內部下方，且一級擴散層的內部設置有絲網(wǎng)，所述初級擴散接管的內部中間位置處開設有進氣孔，所述二級擴散層安裝在初級擴散接管的上方，且二級擴散層的外部設置有套筒，所述二級擴散層的上方設置有三級擴散層，所述三級擴散層的內部設置有螺旋片旋風擴散器，且三級擴散層的上方設置有進吸附塔法蘭，所述進吸附塔法蘭的上方設置有四級擴散層，所述五級擴散層安裝在四級擴散層的上方，所述五級擴散層的內部設置有席型網(wǎng)，所述螺旋片旋風擴散器的外部設置有孔板網(wǎng)，所述孔板網(wǎng)與席型網(wǎng)通過壓板固定連接，所述五級擴散層的上方設置有六級擴散層，所述六級擴散層的上方設置有七級擴散層。

優(yōu)選的，所述螺旋片旋風擴散器由六扇葉片焊接而成，且兩扇葉片之間的角度小于十五度。

優(yōu)選的，所述四級擴散層的內部填充有密集的惰性瓷球。

優(yōu)選的，所述席型網(wǎng)共設有兩層，且兩層席型網(wǎng)均包扎在孔板網(wǎng)的上方。

優(yōu)選的，所述六級擴散層的內部填充有細致的氧化鋁。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的制氮裝置在實施的過程中同時改進了進氣氣流的分布，設備采用了氣流多級擴散裝置，該裝置使氣體一進入吸附床層，馬上形成了圓柱體的吸附層，這可使吸附塔內的分子篩的吸附能力得到充分發(fā)揮，氣體因經(jīng)多次擴散，減少了氣體在膨脹時對分子篩的沖擊，提高了分子篩的使用壽命和吸附能力，每噸分子篩的產氮能力提高了8％左右，通過對排空氣體的利用，減少了吹掃氣體的氣量，提高了設備的再生性能，而氣體多種擴散裝置在制氮機中的應用，有效減少了壓縮空氣的損失，提高了設備效率，單位能耗也從要求的0.23kw·h/m³下降至實際能耗0.185kw·h/m³的水平。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明接管的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明螺旋片旋風擴散器的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明螺旋片旋風擴散器的側視圖；

圖5為本發(fā)明席型網(wǎng)的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明孔板網(wǎng)的結構示意圖；

圖中：1-一級擴散層、2-二級擴散層、3-三級擴散層、4-四級擴散層、5-五級擴散層、6-六級擴散層、7-七級擴散層、8-進氣法蘭、9-初級擴散接管、10-進氣孔、11-進吸附塔法蘭、12-絲網(wǎng)、13-套筒、14-排氣法蘭、15-螺旋片旋風擴散器、16-席型網(wǎng)、17-壓板、18-孔板網(wǎng)。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-6，本發(fā)明提供一種技術方案：多級擴散制氮裝置，包括一級擴散層1、二級擴散層2、五級擴散層5和初級擴散接管9，初級擴散接管9的一端設置有進氣法蘭8，另一端設置有排氣法蘭14，一級擴散層1安裝在初級擴散接管9的內部下方，且一級擴散層1的內部設置有絲網(wǎng)12，初級擴散接管9的內部中間位置處開設有進氣孔10，二級擴散層2安裝在初級擴散接管9的上方，且二級擴散層2的外部設置有套筒13，二級擴散層2的上方設置有三級擴散層3，三級擴散層3的內部設置有螺旋片旋風擴散器15，且三級擴散層3的上方設置有進吸附塔法蘭11，進吸附塔法蘭11的上方設置有四級擴散層4，五級擴散層5安裝在四級擴散層4的上方，五級擴散層5的內部設置有席型網(wǎng)16，螺旋片旋風擴散器15的外部設置有孔板網(wǎng)18，孔板網(wǎng)18與席型網(wǎng)16通過壓板17固定連接，五級擴散層5的上方設置有六級擴散層6，六級擴散層6的上方設置有七級擴散層7。

本實施例中，優(yōu)選的，螺旋片旋風擴散器15由六扇葉片焊接而成，且兩扇葉片之間的角度小于十五度。

本實施例中，優(yōu)選的，四級擴散層4的內部填充有密集的惰性瓷球。

本實施例中，優(yōu)選的，席型網(wǎng)16共設有兩層，且兩層席型網(wǎng)16均包扎在孔板網(wǎng)18的上方。

本實施例中，優(yōu)選的，六級擴散層6的內部填充有細致的氧化鋁。

本發(fā)明的工作原理及使用流程：在進行使用時，首先工作人員對本發(fā)明進行檢查，檢查是否存在缺陷，如果存在缺陷的話就無法進行使用了，此時需要通知維修人員進行維修，如果不存在問題的話就可以進行使用，壓縮空氣由進氣法蘭8處進入到初級擴散接管9內，經(jīng)過初級擴散接管9進入一級擴散層1，二級擴散層2在套筒13內部的一部分均勻鉆孔，形成進氣孔10，使得一整股壓縮空氣分成許多小股氣流進行擴散，然后在套筒13外部包扎絲網(wǎng)12進行第二級擴散，第二級擴散進一步細化壓縮空氣，壓縮空氣進入螺旋片旋風擴散器15時，壓縮空氣將會改變氣流方向，改變壓縮空氣的運行狀態(tài)形成了一股漩渦，處于漩渦狀態(tài)的壓縮空氣向扇片的四周擴散，壓縮空氣形成倒金字塔型，壓縮空氣均勻的擴散到吸附塔內，讓吸附塔內內壁邊緣的分子篩也能分離壓縮空氣，氣流從螺旋片旋風擴散器15設定的方向向四周擴散流出，平穩(wěn)均勻進入吸附床，從螺旋片旋風擴散器15出來的漩渦狀態(tài)的壓縮空氣進入螺旋片旋風擴散器4，通過螺旋片旋風擴散器4內的惰性瓷球抗擊漩渦狀態(tài)下壓縮空氣得沖擊力，氣流從瓷球間隙中流過進一步進行氣流擴散，從螺旋片旋風擴散器4內大小不一的惰性瓷球間隙出來的氣體，沖擊力已經(jīng)大大減少，但是氣體是比較粗的，進入由席型網(wǎng)16、壓板17和孔板網(wǎng)18構成的五級擴散層5內，通過五級擴散層5充分的壓縮空氣氣流，使充滿整個吸附塔橫截面均勻的往上流動而不留死角，通過六級擴散層6內的氧化鋁，使得壓縮空氣以納米級氣流進行細化流動，通過七級擴散層7隔離氧化鋁和分子篩，在運行過程中不至于氧化鋁和分子篩混合在一起，在剛開始裝填分子篩時可以起到抗沖擊的作用，在分子篩裝填的時候就開始保護分子篩避免分子篩部分受損。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。