]這些裝置還包括通道106，其形成在擠出件108中。通道106提供主進(jìn)口 102和使氣體流經(jīng)過的吸附柱體104之間的連接。該通道包括至少一個(gè)凹進(jìn)(recess) 110，在圖7至圖8中示出的實(shí)例中為兩個(gè)凹進(jìn)110，凹進(jìn)110被機(jī)加工在擠出件108的通道106中。由于擠出件108就座于向左右組柱體對(duì)提供空氣流的成對(duì)柱體104下方，擠出件108包括兩個(gè)通道106，一個(gè)用于左側(cè)柱體，以及一個(gè)用于右側(cè)柱體。凹進(jìn)110包括在凹進(jìn)一端的凹進(jìn)進(jìn)口 112、在凹進(jìn)另一端的凹進(jìn)出口 114、以及在凹進(jìn)進(jìn)口 112和凹進(jìn)出口 114之間的閥控制進(jìn)口 116，該閥控制進(jìn)口 116延伸穿過擠出件108的壁。
[0044]凹進(jìn)110內(nèi)的設(shè)置是閥118，其包括管狀膜120和支撐部122形式的兩個(gè)組件。
[0045]具體參照?qǐng)D9，支撐部122為一對(duì)截?cái)嗟闹锌斟F124形式，該對(duì)截?cái)嗟闹锌斟F124在其較小端處由連接中央部126的固體接合，中央部126本身為截頭錐132。錐124的曲面128具有穿過其延伸的槽型縫130，中央部126不具有這種縫。結(jié)果，當(dāng)支撐部122位于管狀凹進(jìn)110內(nèi)時(shí)，氣體流或氣流能夠經(jīng)支撐件通過并進(jìn)入通道106。氣體流所走路徑為經(jīng)基底進(jìn)入截頭錐，并經(jīng)過槽型縫130，從而進(jìn)入錐外表面與凹進(jìn)壁之間的空間。然后，該路徑使氣體在經(jīng)過凹進(jìn)出口 114以及進(jìn)入通道106之前經(jīng)過另一錐的外表面中的縫130。中央部126的截頭錐132有助于將空氣流引導(dǎo)進(jìn)入槽130。槽的尺寸形成為使得槽外端，即遠(yuǎn)離中央部126上錐132的一端，大致與膜120的內(nèi)表面一致，以幫助在通道106中偶爾凝結(jié)的水經(jīng)閥流動(dòng)并流出。這樣防止在通道中形成積水。
[0046]在三個(gè)部件中形成支撐部。中央盤134(其僅在圖9的截面圖中可見)具有一對(duì)支撐釘136，其從盤的每一側(cè)的中心垂直延伸。支撐部122的其余部分由一對(duì)相同的支撐體138形成，其包括截頭錐124和132以及釘狀凹進(jìn)140。通過將支撐體138簡單地壓制到盤134上以使釘136進(jìn)入釘狀凹進(jìn)140，而構(gòu)成支撐部122。
[0047]管狀膜120圍繞支撐部122安裝，并由柔性材料諸如丁腈橡膠形成。膜120具有足夠柔性，使其能夠從松弛狀態(tài)移動(dòng)至張緊狀態(tài)。在松弛狀態(tài)下，其中，閥打開以使氣體通過其轉(zhuǎn)移，膜120的內(nèi)表面與支撐部122接合。然而，進(jìn)入閥的氣體壓力由于其穿過槽130而易于足以推動(dòng)膜遠(yuǎn)離支撐部122，從而壓迫管狀膜的外表面，使得其與凹進(jìn)110的內(nèi)表面接合或接近(參加圖9A、9C和9E)。在張緊狀態(tài)下，其中，閥對(duì)于通過其的氣體轉(zhuǎn)移關(guān)閉，管狀膜的內(nèi)表面與支撐部122的錐124的外表面相接合，以阻塞縫130 (參加圖9B、9D和9F)，并通過經(jīng)閥控制進(jìn)口 116施加氣動(dòng)壓力而保持在該位置。膜在各端具有保持脊142，其在支撐部122各端的最外緣適配進(jìn)各保持凹進(jìn)144中。
[0048]裝置100還包括進(jìn)口塊146和排出塊148，除了其他功能之外，它們將閥118保持在擠出件108的凹進(jìn)110中，在使用中，擠出件108位于柱體104下方。進(jìn)口塊146位于與控制空氣流入裝置的閥118相鄰，并且排出端塊148位于與當(dāng)凈化空氣經(jīng)柱體104流回時(shí)控制凈化空氣排出的閥118相鄰。
[0049]第二擠出件150位于柱體104上方，并與擠出件108相似的方式操作，以將多個(gè)柱體104連接在一起。出口端塊152類似于排出端塊148，位于第二擠出件150的一端。第二擠出件150中的凹進(jìn)154(相當(dāng)于擠出件108中的凹進(jìn)110)含有閥156。這些閥156形成為與閥118相同，除了管狀膜158大致具有膜120的一半長度，從而允許閥156充當(dāng)單向閥。圖1OA和圖1OB通過閥156示出了該操作。在圖1OA中，通過使膜158移動(dòng)脫離與支撐件138的接合并移動(dòng)至出口端塊152，經(jīng)閥156的空氣流被允許作為來自柱體的經(jīng)過閥的氣體。相反，在圖1OB中，反向的空氣流被阻止作為如下氣體流，該氣體流將處于其松弛位置的變短膜158壓抵支撐體138之一中的縫130。應(yīng)該注意到，與擠出件108中的閥118不同，沒有部件相當(dāng)于閥控制進(jìn)口 116，并且這些閥不是由單獨(dú)的氣動(dòng)壓力控制。然而，作為選擇以及如在氮?dú)馍a(chǎn)系統(tǒng)中所應(yīng)用的，上述類型并且附圖標(biāo)記為118的閥用于控制經(jīng)出口塊152的氣體流。
[0050]現(xiàn)在描述PSA裝置100的使用。氣體流，通常為空氣流，經(jīng)主進(jìn)口 102被泵送進(jìn)裝置100。在裝置100操作的同時(shí)，一組柱體例如圖6至圖8中示出的左側(cè)上的一行柱體104處于操作狀態(tài)，而在右側(cè)的其他柱體104處于凈化模式。在操作側(cè)的通道106任一端的兩個(gè)閥118布置為，使得與進(jìn)口端塊146相鄰的凹進(jìn)110內(nèi)的閥為打開的，并允許氣體流進(jìn)入通道106并經(jīng)過操作柱體104。通過經(jīng)與排出端塊148相鄰的凹進(jìn)110內(nèi)的閥控制進(jìn)口 116施加壓縮空氣，在與排出端塊148相鄰的凹進(jìn)110內(nèi)的另一閥被關(guān)閉。結(jié)果，防止氣體流從通道106排出至排出端塊148。由于氣體流經(jīng)過柱體104，在其中包含的吸附劑材料上會(huì)發(fā)生吸附。所發(fā)生的具體吸附取決于材料以及裝置100被設(shè)計(jì)承擔(dān)的工藝過程。
[0051]其他柱體104在凈化模式操作，并且結(jié)果是與進(jìn)口端塊146相鄰的閥118關(guān)閉，從而防止任意氣體流進(jìn)入裝置100的該側(cè)的通道106。同時(shí)，與排出端塊148相鄰的閥118打開，從而允許柱體104減壓并經(jīng)排出管160排出氣體。由于柱體內(nèi)以及第二擠出件150中的通道內(nèi)的壓力降低，閥156關(guān)閉，因此阻止任意干燥空氣損失。結(jié)果，在凈化模式期間，用于再生柱體104的凈化空氣為容納在柱體和第二擠出件150的通道內(nèi)的干燥空氣?？蛇x地，來自操作柱體的干燥或富氮空氣中的一些以接近大氣壓力被喂入凈化柱體，以幫助被吸附物的凈化。
[0052]PSA裝置100以該方式繼續(xù)操作一段預(yù)定時(shí)段，當(dāng)可操作柱體開始變得飽和，無論是否移除其吸附劑材料，柱體切換操作，因此被凈化的柱體變得可操作并且操作柱體開始凈化。通過將閥118從關(guān)閉切換至打開來實(shí)現(xiàn)上述操作，反之亦然。
[0053]該領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，僅以示例方式描述了上述實(shí)施例，并不構(gòu)成限制，并且在不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的基礎(chǔ)上可進(jìn)行各種變形和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于氣體處理的變壓吸附裝置，所述裝置包括: 至少一個(gè)裝置進(jìn)口，用于接收氣體流； 至少一個(gè)吸附柱體，其容納有至少一種吸附材料，該吸附材料用于吸收從其經(jīng)過的所 述氣體的至少一種組分； 至少一個(gè)通道，其將至少一個(gè)所述裝置進(jìn)口與至少一個(gè)所述吸附柱體連接，使得所述氣體流能夠從所述進(jìn)口通過至所述柱體，所述通道具有位于其中的至少一個(gè)凹進(jìn)，并且所述凹進(jìn)具有至少一個(gè)凹進(jìn)進(jìn)口、至少一個(gè)凹進(jìn)出口和至少一個(gè)閥控制進(jìn)口 ；以及至少一個(gè)閥，其位于所述凹進(jìn)進(jìn)口和所述凹進(jìn)出口之間，所述閥包括: 至少一個(gè)支撐件，其具有從其延伸穿過的至少一個(gè)縫；以及 至少一個(gè)管狀膜，其大致包圍所述支撐件，響應(yīng)于經(jīng)所述閥控制進(jìn)口施加至所述膜的流體壓力，所述膜能夠在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位置，所述膜不阻塞所述支撐件的所述縫，從而允許所述氣體從所述凹進(jìn)進(jìn)口流至所述凹進(jìn)出口，在所述第二位置，所述膜阻塞所述支撐件的所述縫，從而阻止所述氣體從所述凹進(jìn)進(jìn)口流至所述凹進(jìn)出□ O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述吸附材料包括用于從所述氣體中吸附水分的至少一種吸附劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述吸附材料包括用于從所述氣體中吸附氧氣的至少一種吸附劑。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述通道包括由擠出件形成的大致管狀件。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述凹進(jìn)被機(jī)加工在所述通道中。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述凹進(jìn)為大致環(huán)形。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述支撐件包括彼此接合的一對(duì)截頭錐件，并且所述支撐件中的所述縫延伸經(jīng)過所述截頭錐件的彎曲表面。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述縫為槽的形式。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述膜具有的厚度大致等于所述凹進(jìn)相對(duì)于所述通道的深度。10.大致如上述參照附圖中圖5至圖10的用于氣體處理的變壓吸附裝置。
【專利摘要】本發(fā)明披露了一種用于氣體處理的變壓吸附裝置。其包括用于接收氣體流的主進(jìn)口和一個(gè)或多個(gè)容納吸附材料的吸附柱體。柱體之間由通道連接，并且該通道具有位于其中的環(huán)形凹進(jìn)，用于接收閥。閥包括由一對(duì)截形錐形成的支撐件，并且該支撐件具有從其穿過延伸的槽。閥還具有管狀膜，其圍繞支撐件并響應(yīng)于施加至所述膜的氣動(dòng)壓力在第一位置與第二位置之間可移動(dòng)，其中，在第一位置，所述膜不會(huì)阻塞槽從而允許氣體流動(dòng)，而在第二位置，該膜阻塞槽從而防止所述氣體流經(jīng)該閥。
【IPC分類】F16K7/07, B01D53/047
【公開號(hào)】CN104936675
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380054247
【發(fā)明人】C·比耶
【申請(qǐng)人】納米多孔方案有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2013年10月16日
【公告號(hào)】EP2908926A1, US20150251126, WO2014060746A1, WO2014060746A9