本实用新型涉及制氧领域,具体地涉及一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机。
背景技术:
罗茨鼓风机广泛运用于各行各业,它是一种双转子压缩机械,两转子由原动机通过一对同步齿轮驱动,作方向相反的等速旋转,两转子的轴线平行,鼓风机进、排气口不直接相通,转子与机壳及墙板围成封闭的内腔,内腔在运转过程中基本不发生变化,在内腔开启的瞬间,来自排气腔的高压气体迅速回流,使内腔内的气体压力突然升高,由此形成气体压缩并产生气流冲击噪声。罗茨鼓风机运行中强度最高、影响最大的正是气动噪声,它在风机内形成噪声声源并经鼓风机进、出风口向外辐射,严重污染环境。
技术实现要素:
为了解决上述现有技术的不足,本实用新型提供一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机。其结构简单,能够有效的消除噪音。
具体地,本实用新型提供一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机,包括壳体,所述壳体具有进风口和出风口,所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体的上下端,所述进风口与所述壳体的内腔之间设有第一消音单元,所述出风口与所述壳体的内腔之间设有第二消音单元,
所述第一消音单元为圆管状结构,所述圆管状结构包括第一圆管以及第二圆管,所述第一圆管套设在所述第二圆管内部,所述第一圆管与所述第二圆管之间形成一空腔,所述空腔内填充有消音材料,所述第一圆管内部设置有一个或多个消音槽,消音槽为一个或多个锥形结构,
所述第二消音单元为长方体凹槽,所述长方体凹槽的内部上包覆有消音层,所述消音层内填充有消音材料,
所述壳体外部设置有手柄、风机组件以及阀门,所述风机组件连接有电机,所述电机驱动所述风机组件的运动,所述电机电连接有控制组件。
优选地,所述消音材料为阻燃隔音面。
优选地,所述进风口为圆形,所述出风口为方形。
优选地,所述长方体凹槽内部设置有多个导流槽。
优选地,所述锥形结构包括第一锥形结构和第二锥形结构,所述第一锥形结构的底面面积和所述第二锥形结构的顶面面积一致。
优选的,所述进风口附近设置有风扇。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型提供一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机。其结构简单,能够有效的消除噪音,在使用过程中,风由进风口进入,并依次通过第一消音单元和第二消音单元进行消音后,从鼓风机壳体的出风口吹出。通过设置的消音槽,能够将声音消除到最小,从而提高变压吸附制氧用罗茨鼓风机的使用寿命并减少声音污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的第一消音单元的结构示意图;
图3为本实用新型的第三消音单元的结构示意图;
图4为本实用新型的长方体凹槽的侧壁的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
具体地,本实用新型提供一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机,如图1所示,包括壳体1,所述壳体1具有进风口2和出风口3,所述进风口2和所述出风口3分别位于所述壳体的上下端,所述进风口2与所述壳体1的内腔之间设有第一消音单元4,所述出风口3与所述壳体1的内腔之间设有第二消音单元5。进风口2附近设置有进风装置21。壳体1的一侧设置有安装部11。
如图2所示,所述第一消音单元4为圆管状结构,所述圆管状结构包括第一圆管41以及第二圆管42,所述第一圆管41套设在所述第二圆管内部42,所述第一圆管41与所述第二圆管42之间形成一空腔43,所述空腔内填充有消音材料,所述第一圆41管内部设置有一个或多个消音槽44,消音槽44为锥形结构。
如图3所示,所述第二消音单元5为长方体凹槽,所述长方体凹槽的内部上包覆有消音层51,所述消音层51内填充有消音材料。
优选地,所述消音材料为阻燃隔音面。
优选地,所述进风口2为圆形,所述出风口3为方形。
优选地,如图4所示,长方体凹槽的侧壁53上设置有多个导流槽52,导流槽的设置用于使风沿导流槽前进,以降低声音。
优选地,所述锥形结构包括第一锥形结构441和第二锥形结构442,所述第一锥形结构441的底面面积和所述第二锥形结构442的顶面面积一致。
优选的,所述进风口3附近设置有风扇。
在具体实施例中,壳体1具有进风口2和出风口3,所述进风口2和所述出风口3分别位于所述壳体的上下端,所述进风口2与所述壳体1的内腔之间设有第一消音单元4,所述出风口3与所述壳体1的内腔之间设有第二消音单元5。进风口2附近设置有进风装置21。壳体1的一侧设置有安装部11。
所述第一消音单元4为圆管状结构,所述圆管状结构包括第一圆管41以及第二圆管42,所述第一圆管41套设在所述第二圆管内部42,所述第一圆管41与所述第二圆管42之间形成一空腔43,所述空腔内填充有消音材料,所述第一圆41管内部设置有一个或多个消音槽44,消音槽44为锥形结构。锥形结构的数量可以根据需要进行设置。
如图3所示,所述第二消音单元5为长方体凹槽,所述长方体凹槽的内部上包覆有消音层51,所述消音层51内填充有消音材料。
在使用过程中,风由进风口2进入,并依次通过第一消音单元和第二消音单元进行消音后,从鼓风机壳体的出风口吹出。
本实用新型提供一种变压吸附制氧用罗茨鼓风机。其结构简单,能够有效的消除噪音。
最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
本发明属于燃气稳压技术领域,特别涉及一种变压吸附解吸气的稳压系统。
背景技术:
PSA解吸气作为燃料,流程短,投资少。但解吸气为间歇性气体,压力在0.02~0.06MPa之间波动,在吸附塔程控阀故障时,压力波动更大,造成转化炉温控制困难。解吸气中带有吸附剂粉尘,解吸气阻火器容易发生堵塞现象。解吸气热值较低,其中大量的二氧化碳不仅要损失大量的燃烧热,还增加烟道气量及引风机负荷,因此,需对转化炉省煤段进行改造,并更换引风机,增大负荷,以满足工艺要求。另外,需将高压火嘴改为低压混合火嘴,以适应解吸气的低压特性。解吸气作燃料时,相对现场放空来说,减少了有毒有害气体的排放,具有一定的环保意义,但燃烧后大量的二氧化碳仍会对环境造成污染。
目前有很多企业对甲醇驰放气进行深度利用,但由变压吸附装置中分离的可燃解吸气是非稳定压力的气体,对解吸气直接排放是一种极大的浪费及污染,而若要对解吸气再利用,需要将其稳定压力才能供给燃料锅炉使用,因此需要对变压吸附后的解吸气进行稳压处理。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题在于提供一种能够将从变压吸附出来的解吸气稳压用于热力管网燃烧的变压吸附解吸气的稳压系统。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种变压吸附解吸气的稳压系统,包括解吸气缓冲罐,解吸气混合罐,燃料气气柜和罗茨风机组,所述解吸气缓冲罐入口连接变压吸附解吸气出口,所述解吸气混合罐入口分别连接解吸气缓冲罐出口和变压吸附解吸气出口,所述燃料气气柜入口与所述解吸气混合罐出口相连,所述燃料气气柜出口与罗茨风机组入口相连,所述罗茨风机组出口与外界燃气管道连通;
以4.3Mpa甲醇驰放气为原料气经变压吸附冲洗后的解吸气,经过解吸气缓冲罐、解吸气混合罐,进入燃料气气柜,从所述燃料气气柜中送出的燃料气再经过罗茨风机加压,即得到燃炉用气。
当所述燃料气气柜中燃料气不能点燃时,向所述燃料气气柜中加压混入焦炉气或甲醇驰放气。
所述罗茨风机组为2-5台风机。
所述燃料气气柜为湿式多级气柜。
工艺流程:变压吸附制氢岗位解吸气经缓冲罐送至解吸气气柜,在气柜中稳压后经解吸气风机加压后送甲醇燃料管网供甲醇转化工序加热炉使用,替换甲醇驰放气供合成氨生产。
工作原理
气柜工作原理
设钟罩和重锤总重为G,设进气压力P,作用于整个钟罩顶部的力为G1,则G1=PF=G。加上对钟罩的浮力,故当进气时气柜能沿导轨上升。但当气柜输入气量小于出气量时,气体内气体减少,气体密度降低,压力下降。这时气柜在自重量作用下沿导轨下降,气柜内的压力恢复至原来的压力时,气柜就停止下降。气柜进出口有水封槽,依靠溢流管的溢流作用,使水槽内的水保持一定的高度,水槽内有两根管道伸出水面。一根为进气管,另一根为出气管。向气柜送气前钟罩、中节的环形水封保持一定高度的水位,水槽内水位保持溢流。当气柜内气量增加时,钟罩、中节先后上升,反之先后下降。钟罩顶部设有安全罩,当钟罩下降到最小容积时,安全罩在出气管的管口上,安全罩的下部浸入水面形成水封,可防止将钟罩抽瘪。气柜的进出口管均有水封,以便停车时和前后系统隔离。
罗茨鼓风机工作原理
罗茨鼓风机为容积式回转风机,在机壳内设置一对相互反向旋转的转子,转子之间,转子和机壳之间具有适当的间隙,构成进气腔与排气腔相互隔绝,借助于转子的旋转,使气体由进气腔推送至排气腔后排出机体,完成吸气、排气的过程,罗茨鼓风机,旋转一周完成六次吸气排气过程,因此运行更平稳,震动更小,噪音更低。
气体在机体内无压缩变化,至排气口时,由于排气口与工作阻力相等,排出气体要克服阻力后才能排出,因此形成气体的压力,所以风机流量大小与风机的容积、风机的转速有关。
如上所述,本发明与现有技术相比具有的有益效果是:本发明采用了气柜来解决解吸气压力不稳定的问题,使得解吸气能够用于热力管网的燃烧,最大程度的有效利用了解吸气,同时不会对环境产生污染。本发明采用罗茨风机,其振动小,噪声低;风机性能持久不变,可以长期连续运转;容积利用率大,容积效率高,风机使用寿命长。本发明中使用的设备简洁高效,充分减轻了企业的负担以及保护了周围的环境。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明结构框图。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步的说明,如图1所示,一种变压吸附解吸气的稳压系统,包括解吸气缓冲罐,解吸气混合罐,燃料气气柜和罗茨风机组,所述解吸气缓冲罐入口连接变压吸附解吸气出口,所述解吸气混合罐入口分别连接解吸气缓冲罐出口和变压吸附解吸气出口,所述燃料气气柜入口与所述解吸气混合罐出口相连,所述燃料气气柜出口与罗茨风机组入口相连,所述罗茨风机组出口与外界燃气管道连通;
以4.3Mpa甲醇驰放气为原料气经变压吸附冲洗后的解吸气,经过解吸气缓冲罐、解吸气混合罐,进入燃料气气柜,从所述燃料气气柜中送出的燃料气再经过罗茨风机加压,即得到燃炉用气。
当所述燃料气气柜中燃料气不能点燃时,向所述燃料气气柜中加压混入焦炉气或甲醇驰放气。
所述罗茨风机组为2-5台风机。
所述燃料气气柜为湿式多级气柜。
本发明具体工艺条件及控制。
压力监控指标
气柜进口压力 2.0~4.5 KPa(G)
气柜出口压力 2.0~4.5 KPa(G)
解吸气风机出口压力 16.0~21.0 KPa(G)
解吸气外送总管压力 16.0~21.0 KPa(G)
温度监控指标
气柜入口解吸气温度≤45℃
解吸气风机出口总管温度≤65℃
风机齿轮端、带轮端轴承温度≤80℃
风机齿轮箱油温≤环境温度+35℃
液位监控指标
气柜高度4.5m~11.0m
风机齿轮箱油位40~60%
气柜水槽水位:距离溢流口150mm~200mm
报警及连锁保护指标
气柜高度 H≥11.0m,L≤4.0m
解吸气风机出口总管压力 L≤12.0Kpa,L≤10.0Kpa
PSA程序打手动,打开甲醇驰放气总管氮气阀门,依次单塔升压至0.1MPa,通过KV21103A-N阀、HV21201A(单数塔)、HV21201B(双数塔)泄压至解吸气混合罐V2103,通过PV21204分别置换解吸气总管至气柜进口管线、气柜,打开气柜顶部放散阀,气柜保持2m高度,从顶部放散管取样点检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭气柜顶部放散阀,停止置换。
气柜置换合格后,拆开焦炉气风机出口至气柜进口阀门前法兰,反向置换气柜另一个进口,从阀前拆开法兰处取样检测连续三次氧含量<0.1%合格,停止置换,关闭阀门通知维修恢复法兰。
气柜置换合格后,反向置换风机出口调节阀副线管道,从调节阀导淋阀排放,从调节阀导淋阀检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭调节阀导淋阀。
打开1#风机进、出口阀门,关闭风机近路阀,关闭甲醇界区解吸气总阀,打开解吸气放散阀,从甲醇界区解吸气放散阀处检测连续三次氧含量<0.1%合格,停止置换1#风机。
风机置换合格后,按照1#风机置换方法依次置换2#、3#风机,从甲醇界区解吸气放散阀处检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭甲醇界区解吸气放散阀,保微正压。
解吸气置换
解吸气通过PV21204分别置换解吸气总管至气柜进口管线、气柜,打开气柜顶部放散阀,气柜保持较低高度,从顶部放散管取样点连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭气柜顶部放散阀,停止置换。置换气柜过程中同时置换气柜进、处口水封和风机调节阀副线。
打开气柜出口放空阀,置换气柜出口管道,从气柜出口取样点连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭气柜出口放空阀,停止置换。
打开1#解吸气加压风机进、出口放空阀,关闭回路阀、出口阀,置换1#风机。
无负荷启动1#解吸气加压风机,关闭甲醇界区解吸气总阀,打开解吸气放散阀,从甲醇界区解吸气放散阀处连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,停止置换1#解吸气加压风机。
1#解吸气加压风机置换合格后,按照1#解吸气加压风机置换方法依次置换2#、3#风机,从甲醇界区解吸气放散阀处检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭甲醇界区解吸气放散阀,与甲醇调度室联系打开甲醇界区内解吸气总阀,逐渐并入甲醇燃料气管网,供甲醇转化预热炉用。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果,而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改。因此,凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
罗茨风机属于容积式回转风机,主要的动力来源为电机、柴油机或者电机柴油混合式, 选型的主要参数有风量、压力、转速、电机功率等,今天要和大家分享的知识是其工作原理,该文会从罗茨风机的结构形式、工作原理、注意事项等方面,为大家详细讲解罗茨风机的工作原理。
1、结构形式
一台普通的三叶罗茨风机,主要由两部分构成:驱动机和机头,驱动机是风机的动力来源,可以是电机也可以是柴油机,机头是罗茨风机的主要工作组件,通过有规律的运转,以达到气体输送的目的。
想要了解罗茨风机的工作原理,必须对罗茨风机的机头结构有充分的了解,机头的主要组成部分有:墙板、机壳、主动叶轮、从动叶轮、主动从动齿轮、主副油箱、轴承等,为了大家对罗茨风机的结构有清洗的认知,小编特意整理了一份结构图供大家参考,如下所示:
2、工作原理
罗茨风机有两个叶轮(图二,圈中部分),在电机带动下,两个叶轮会相向转动,当叶轮转过进气口之后,两个叶轮和墙板及机壳之间会形成一个密封的腔室,叶轮继续转动,密封腔室里面的空气会被压入排气口,如此反复经过进气口和排气口,将外界空气输送至目的地。
叶轮与叶轮、叶轮与墙板、叶轮与机壳之间会存在一定的间隙,该间隙有固定标准和误差,误差过大会产生其他相应的故障问题。在叶轮经过排气口时,在管道前方压力的作用下,会将部分气体通过间隙泄漏至外界,这样的泄漏,我们称之为内泄漏。
罗茨风机的具体的工作原理流程请看下图:
3、注意事项
罗茨风机属于容积式风机,所以,在运转起来之后,风量基本不会发生变化,当前方压力稍有变化时,也能够持续进行空气输送。
在长期使用之后,罗茨风机的风量会发生变化,多为风量减小,引起的主要原因是:叶轮与叶轮间隙、叶轮与墙板间隙、叶轮与机壳间隙发生了变化,造成内泄漏增大,进而影响罗茨风机的风量。
为了保证罗茨风机正常工作运转,风机的其他组件也起到了非常重要的作用,如:轴承、齿轮等,配合工作的组件出现了异常故障,对风机的运转也会造成很大的影响。所以,后期使用维护中,不仅要对重要组件进行细致维护,其他的配合组件也要定期进行养护!
罗茨风机的工作原理很简单,辅助一些图片,我们能够对其工作原理有清洗的认知,在理解罗茨风机的工作原理时,首先要掌握其基本结构,然后再去掌握其运转原理,这样就能够很好的掌握罗茨风机的工作原理了。
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罗茨风机是一种双转子压缩机械,两转子的轴线相互平行,转子由叶轮和轴组成,叶轮之间、叶轮和机壳及墙板之间具有微小间隙,以避免相互接触摩擦。两转子由电机通过一对同步齿轮驱动,作反向等速旋转。借助于两叶轮的相互啮合,叶轮与机壳及墙板围成封闭的气室,其大小在旋转过程中不发生变化。气体的压缩,是在气室与排气口联通的一瞬间,由高压气体向基元容积回流均压而实现的。
1、罗茨风机的主要特点:
(1) 具有强制输送特性。在转速一定的条件下,流量基本不变。即使在小流量区域,也不会像离心风机那样发生喘振现象,具有稳定的工作特性;
(2) 作为回转式机械,没有往复运动机构,没有气阀,易损件少,使用寿命长;
(3) 运转一周有多次吸气、排气,相对于活塞式压缩机来讲,气流速度均匀,无储气罐;
(4) 运转部件与静止部件之间有一定间隙,腔室内无需润滑油,保证输送气体无油,无需油气分离装置;
(5) 无内压缩过程,机械效率高。
2、罗茨风机按使用系统分可分为气体输送和气力输送:
(1)气体输送是指对气体作加压输送,为系统中的物理化学反应提供(抽出)相应的气体。可满足空气、氮气、氧气、氢气、煤气、沼气、蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、甲烷、乙烷等气体的加压输送。
(2)气力输送是一种借助气体流动,对固体颗粒进行输送的方式。作为低压气源,罗茨风机主要用于散状物料的稀相输送,例如面粉、水泥、煤粉、煤灰、粮食颗粒、聚乙烯、氯化钾、碱粉等粉粒料的输送。
3、罗茨风机按使用领域分:
(1)在建材行业,用于水泥窑喂料喂煤,窑炉燃烧器燃油雾化,水泥生料均化、配煤及水泥均化,物料卸库、卸船等。
(2)在电力行业,用于烟气脱硫氧化、除尘气力输送、灰库气化等。
(3)在化工和石油行业,用于合成氨原料制备与脱硫,焦炉煤气精制,硫铁矿制酸及冶炼烟气制硫酸,低压瓦斯回收,制碱厂真空脱碳等。
(4)在环保行业,用于污水曝气、滤池反冲洗等。
(5)在空分行业用于低压区变压吸附制氧、制氮。
(6)在其他行业,用于食品真空包装,吸塑包装,物料干燥,水产养殖,吸粮机,电镀液搅拌等。
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