專利名稱:組合多路換向閥分子篩凈化及制氮裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的分子篩凈化、制氮裝置。特別是一種采用組合多路換向閥的凈化制氮裝置。
現(xiàn)有的分子篩制氮機(jī)，主要由變壓吸附氣體凈化及變壓吸附制氮兩個(gè)流程組成。分子篩變壓吸附凈化通常采用沸石分子篩或活性氧化鋁除水及二氧化碳分子篩變壓吸附制氮，通常采用沸石分子篩或焦碳分子篩，變壓吸附制氮，工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，原料來(lái)自大氣，在一定產(chǎn)氮?dú)饬糠秶鷥?nèi)能耗和成本都比較低。但不足的是，這樣一套分子篩制氮機(jī)需要二十多個(gè)閥門，它們是由先導(dǎo)電磁閥來(lái)帶動(dòng)氣動(dòng)閥，由電子程控器或微型計(jì)算機(jī)控制其動(dòng)作程序。而氣動(dòng)閥及先導(dǎo)電磁閥在運(yùn)行中較容易失靈，甚至要專門派人看守，隨時(shí)準(zhǔn)備補(bǔ)救，另外，一臺(tái)分子篩制氮機(jī)中的若干個(gè)閥門每分種就要?jiǎng)幼饕淮?，只要其中任何一個(gè)失靈，整個(gè)系統(tǒng)就不能工作，如果再加上程控器或微型計(jì)算機(jī)的故障，設(shè)備很難連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，分子篩制氮始終處于實(shí)驗(yàn)階段，遲遲用不到正式生產(chǎn)中去，閥門問(wèn)題就是一個(gè)重要的原因。
本發(fā)明正是為解決上述自動(dòng)切換閥的不足，提出了一種組合多路換向閥。
本發(fā)明把沸石分子篩制氮機(jī)或焦碳分子篩制氮機(jī)的凈化流程和制氮流程中的分散閥門分別組合在一起，并根據(jù)不同的流程要求，選擇不同的閥芯內(nèi)部通道和閥體管口位置，以及采用若干級(jí)組合多路換向閥，由電機(jī)——減速器帶動(dòng)一根公共的閥芯主軸旋轉(zhuǎn)，主軸每旋轉(zhuǎn)90°或120°時(shí)停留。由于閥芯旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)部通道和閥體管口位置改變，如此同時(shí)切換幾十個(gè)管道，主軸的轉(zhuǎn)角及停留時(shí)間由行程開關(guān)和時(shí)間繼電器控制。其特點(diǎn)是用電機(jī)——減速器、行程開關(guān)和時(shí)間繼電器系統(tǒng)代替了復(fù)雜的程控器或微型計(jì)算機(jī)；組合閥的各單元是共一個(gè)主軸，只要主軸一轉(zhuǎn)，各路切換一起動(dòng)作，不會(huì)象分立閥那樣由于個(gè)別失靈不動(dòng)影響整機(jī)工作；省掉了先導(dǎo)電磁閥，避免了先導(dǎo)電磁閥失靈影響整機(jī)工作，因此具有動(dòng)作可靠造價(jià)低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
圖1是用組合多路換向閥切換的焦碳分子篩制氮機(jī)工藝流程圖。
圖2是組合多路換向閥的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是組合多路換向閥工作原理示意解剖圖。
圖4是用組合多路換向閥切換的沸石分子篩制氮機(jī)工藝流程圖。
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3行程開關(guān)(1)、(2)；共軸凸輪(3)；第一級(jí)A閥的上層管口(4)、(5)；下層管口(6)、(7)；閥體(8)；第二級(jí)B2閥的上層管口(9)、(10)，下層管口(11)、(12)，閥體(13)；第三級(jí)A2閥的上層管口(14)、(15)下層管口(16)、(17)，閥體(18)；電機(jī)——減速器(19)、(28)；閥芯主軸(20)；過(guò)濾器(21)；空壓機(jī)(22)；貯氣罐(23)、(34)；壓力表(24)、(35)、(36)；油水分離器(25)；予處理Ⅰ(26)；予處理Ⅱ(27)；消聲器(29)、(32)；吸附塔Ⅰ(30)；吸附塔Ⅱ(31)；真空泵(33)；流量計(jì)(37)(A1)、(B1)、(A1)是變壓吸附氣體凈化三級(jí)組合多路換向閥；(A2)(B2)、(A4)是變壓吸附制氮三級(jí)組合多路換向閥。
－1是手動(dòng)閥；
是減壓閥；
是單向閥。
參見(jiàn)圖4過(guò)濾器(38)；壓縮機(jī)(39)、(54)；貯氣罐(40)、(55)；壓力表(41)、(47)、(48)、(49)；油水分離器(42)；凈化塔Ⅰ(43)；凈化塔Ⅱ(44)；消聲器(45)；電機(jī)——減速器(46)、(53)；吸附塔A(50)；吸附塔B(51)；吸附塔C(52)；流量計(jì)(56)、(57)；(e)、(f)、(g)是變壓吸附氣體凈化三級(jí)組合多路換向閥；(a)(b)、(c)、(d)是變壓吸附制氮四級(jí)組合多路換向閥；
－1是手動(dòng)閥；
是減壓閥；
是單向閥。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
焦碳分子篩制氮機(jī)與沸石分子篩制氮機(jī)中的氣體凈化流程和制氮流程中的組合多路換向閥工作原則基本相同?，F(xiàn)以焦碳分子篩制氮過(guò)程為例詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D1、圖2、圖3組合多路換向閥可據(jù)根流程要求由多級(jí)組成，如圖1的氣體凈化與制氮都是三級(jí)組成。見(jiàn)圖1、圖2、圖3，制氮流程中的組合多路換向閥最上面的一級(jí)為A2閥，閥體(8)上層有管口(4)，管口(5)，下層有管口(6)，管口(7)分別對(duì)稱成180°，管口(4)與吸附塔Ⅰ(30)上部出氣管相連，管口(5)與吸附塔Ⅱ(31)上部的出氣管相連，管口(7)封死，供觀察、調(diào)整用，管口(6)連接氣體輸出管。中間一級(jí)為B2閥，是進(jìn)氣閥，閥體(13)上層管口(9)、管口(10)，下層管口(11)，管口(12)也是分別對(duì)稱成180°，管口(9)與壓縮空氣進(jìn)氣管相連，管口(10)封死，供觀察、調(diào)整用。管口(11)、管口(12)分別與吸附塔Ⅰ(30)、吸附塔Ⅱ(31)下部進(jìn)氣管相連。第三級(jí)也是A2閥形式，結(jié)構(gòu)動(dòng)作與第一層A閥相同。只是它的上層管口(14)、管口(15)也與吸附塔Ⅰ(30)、吸附塔Ⅱ(31)下部的進(jìn)氣管相連，也就是和B閥的下層管口(11)、管口(12)并聯(lián)。下層管口(17)接排氣管及真空泵(33)。
當(dāng)閥芯主軸(20)處于0°轉(zhuǎn)角時(shí)，管口(4)與管口(6)相通，即吸附塔Ⅰ(30)上口與貯氣罐(34)相通，吸附Ⅰ產(chǎn)氣；管口(9)與管口(11)相通，即凈化壓縮空氣入口與吸附塔Ⅰ(30)下口相通，進(jìn)壓縮空氣，經(jīng)碳分子篩吸附氧而出氮，完成制氮過(guò)程；管口(12)通過(guò)管口(15)與管口(17)相通，即吸附塔Ⅱ(31)上口封死，下口與放散及真空泵(33)相通，排氣及抽真空完成分子篩再生過(guò)程。
當(dāng)閥芯主軸(20)處于90°轉(zhuǎn)角時(shí)，管口(4)與管口(5)接通，即吸附塔Ⅰ(30)上口與吸附Ⅱ(31)上口相通；管口(14)與管口(15)接通，即吸附塔Ⅰ(30)下口與吸附塔Ⅱ(31)下口相通，完成均壓任務(wù)。
當(dāng)閥芯主軸(20)處于180°轉(zhuǎn)角時(shí)，與0°轉(zhuǎn)角時(shí)左右位置互易易。吸附塔Ⅱ(31)上口與貯氣罐(34)相通，即吸附塔Ⅱ(31)產(chǎn)氣，凈化壓縮空氣入口與吸附塔Ⅱ(31)下口相通，進(jìn)壓縮空氣，經(jīng)碳分子篩吸附氧而放出氮，完成制氮過(guò)程。吸附塔Ⅰ(31)上口封死，塔Ⅰ(31)下口與放散及真空泵(33)相通，排氣并抽真空完成分子篩再生。
當(dāng)閥芯主軸(20)處于270°轉(zhuǎn)角時(shí)，動(dòng)作與90°轉(zhuǎn)角動(dòng)作相同，完成均壓任務(wù)，如此循環(huán)下去。
組合閥有行程開關(guān)(1)和行程開關(guān)(2)呈90°分布，閥芯主軸(20)帶一個(gè)兩爪碰塊(3)，當(dāng)閥芯主軸(20)每轉(zhuǎn)動(dòng)90°就會(huì)按壓一個(gè)行程開關(guān)，起動(dòng)相應(yīng)的時(shí)間繼電器，就按時(shí)間繼電器預(yù)定時(shí)間停留一次。
運(yùn)行周期如下
時(shí) 間(秒)0～56 56～60 60～116 116～120 120～176……組合閥(轉(zhuǎn)角)0° 90° 180° 270° 360°吸附塔Ⅰ 產(chǎn)氣 均壓 再生 均壓 產(chǎn)氣吸附塔Ⅱ 再生 均壓 產(chǎn)氣 均壓 再生
焦碳分子篩凈化流程部份采用的組合多路換向閥結(jié)構(gòu)，與焦碳分子篩制氮流程部份用的完全相同，動(dòng)作原理也相同。
權(quán)利要求
1.一種沸石或焦碳分子篩凈化、制氮裝置，其特征在于組合多路換向閥是由電機(jī)--減速器(19)帶動(dòng)一根公共的閥芯主軸(20)旋轉(zhuǎn)，閥芯主軸(20)每旋轉(zhuǎn)90°或120°時(shí)停留，同時(shí)切換多個(gè)管路。
2.據(jù)權(quán)利要求
1所述的分子篩凈化、制氮裝置，其特征在于閥芯主軸(20)的轉(zhuǎn)角及其停留時(shí)間由行程開關(guān)和時(shí)間繼電器控制。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種用于分子篩制氮機(jī)的組合多路換向閥。它在沸水分子篩制氮機(jī)或焦碳分子篩制機(jī)中，把凈化流程和制氮流程中分散的閥門分別組合在一起。由電機(jī)——減速器帶動(dòng)一根公共的閥芯主軸。主軸旋轉(zhuǎn)并在一定角度停留時(shí)，由于閥芯的內(nèi)部通道相對(duì)閥體管口位置的改變，可以同時(shí)切換若干個(gè)管路，取得了動(dòng)作可靠，造價(jià)低，結(jié)構(gòu)緊湊的效果，從而使分子篩制氧技術(shù)從試驗(yàn)階段跨入了生產(chǎn)實(shí)用階段。
文檔編號(hào)C01B21/00GK87202629SQ87202629
公開日1988年2月24日 申請(qǐng)日期1987年2月26日
發(fā)明者張文典 申請(qǐng)人:貴州高強(qiáng)度螺栓廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan