本發明涉及供氮設備技術領域，特別是涉及一種組合變壓吸附設備及變壓吸附系統。

背景技術：

變壓吸附制氮機、制氧機和天然氣凈化設備，是非低溫法分離提純氣體方法可廣泛應用于工業生產的各個領域中。通常由兩個以上吸附塔構成。目前市場上，廠家通常根據用戶對純度和流量的要求，進行圖紙設計，閥門、聯通件等配件采購，壓力容器制作，之后再將各部件進行組裝成型。難以標準化，導致生產難度變大，效率低，人力成本高，占用流動資金和場地大，制造一臺設備的生產周期及交貨期過長，行業內廠家眾多，但規模都偏小，無法形成規模效應。

技術實現要素：

基于此，本發明有必要提供一種組合變壓吸附設備，能夠以標準模塊的方式組織規模化生產，通過模塊疊加和組合來滿足不同客戶對產量，純度，壓力等技術要求。

其技術方案如下：

一種組合變壓吸附裝置，包括：

第一吸附塔組，

第二吸附塔組，所述第一吸附塔組和所述第二吸附塔組均設有用于進氣或排氣的第一端口、及用于產氣的第二端口；

第一連接管組；

產氣均壓組合閥，所述產氣均壓組合閥通過所述第一連接管組與所述第一吸附塔組和所述第二吸附塔組的第二端口均接通；

第二連接管組；

進氣均壓組合閥，所述進氣均壓組合閥通過所述第二連接管組與所述第一吸附塔組和所述第二吸附塔組的第一端口均接通，且所述第二連接管組設有排氣端口；

排氣組合閥，所述排氣組合閥與所述排氣端口接通；及

控制柜，所述控制柜與所述產氣均壓組合閥、所述進氣均壓組合閥和所述排氣組合閥均電性連接。

上述組合變壓吸附設備進行制造時，可首先對第一吸附塔組、第二吸附塔組、第一連接管組、產氣均壓組合閥、第二連接管組、進氣均壓組合閥及排氣組合閥按照標準件制造；當客戶提出產品需求時，可將產氣均壓組合閥通過第一連接管組與第二端口接通，將進氣均壓組合閥通過第二連接管組與第一端口接通，之后將排氣組合閥與第二連接管組的排氣端口接通，最后將控制柜與產氣均壓組合閥、進氣均壓組合閥和排氣組合閥電性連接，由此實現組合變壓吸附設備的快速、標準化定制，降低生產難度，降低人力成本，縮短生產周期及交貨期，提高生產效率。

下面對技術方案作進一步地說明：

在其中一個實施例中，所述產氣均壓組合閥和所述進氣均壓組合閥均包括第一閥座體，所述第一閥座體設有進氣產氣管道、均與所述進氣產氣管道連通的第一氣流通道和第二氣流通道、及第一連接管道和第二連接管道，所述第一氣流通道遠離所述進氣產氣管道的一端與所述第一連接管道連通，所述第二氣流通道遠離所述進氣產氣管道的一端與所述第二連接管道連通；

所述第一連接管組包括兩個第一管組件，所述第一連接管道通過其中一個所述第一管組件與所述第一吸附塔組的第二端口接通，所述第二連接管道通過另一個所述第一管組件與所述第二吸附塔組的第二端口接通；所述第二連接管組包括兩個第二管組件，所述第一連接管道通過其中一個所述第二管組件與所述第一吸附塔的第一端口接通，所述第二連接管道通過另一個所述第二管組件與所述第二吸附塔組的第一端口接通。如此可實現進氣均壓組合閥、產氣均壓組合閥與第一吸附塔組、第二吸附塔組的可靠連接，確保組合變壓吸附設備可靠工作，同時結構簡單，組裝難度低，便于制造及后續維保。

在其中一個實施例中，所述產氣均壓組合閥還包括間隔設置于所述第一閥座體上的第一產氣閥、第二產氣閥和上均壓閥，所述第一產氣閥、所述第二產氣閥、所述上均壓閥和所述第一閥座體為一體成型結構；所述進氣均壓組合閥還包括間隔設置于所述第一閥座體上的第一進氣閥、第二進氣閥和下均壓閥，所述第一進氣閥、所述第二進氣閥、所述下均壓閥和所述第一閥座體為一體成型結構。如此可大大減少組合變壓吸附設備的部件數量，降低制造難度，同時可免于各部件的焊接連接，提高生產效率，降低成本支出。

在其中一個實施例中，所述第一連接管道和所述第二連接管道均設有內螺紋或外螺紋。如此可大大提高產氣均壓組合閥、進氣均壓組合閥與第一吸附塔組、第二吸附塔組的組裝便利性，有利于提高生產效率，同時該連接方式結構簡單，裝拆方便。

在其中一個實施例中，所述第一閥座體還設有與所述第一氣流通道和所述第二氣流通道連通、并用于安裝壓力表的裝配通孔。如此便于在第一閥座體上安裝壓力表實時監測氣體壓力，從而可提供參照以便調節設備工作壓力，確保設備工作安全、可靠。

在其中一個實施例中，還包括反吹組件，所述第一閥座體上還開設有與所述第一氣流通道連通的第一通孔、及與所述第二氣流通道連通的第二通孔，所述反吹組件包括反吹管道，所述反吹管道的一端嵌裝于所述第一通孔內、另一端嵌裝于所述第二通孔內；所述反吹組件還包括第一流量調節件和第二流量調節件，所述第一流量調節件設置于所述第一通孔內并與所述反吹管道的一端啟閉配合，所述第二流量調節件設置于所述第二通孔內并與所述反吹管道的另一端啟閉配合。如此便于第一吸附塔組和第二吸附塔組輪換進行吸附和再生，從而排出吸附塔內氮氣中摻雜的氧氣，使組合變壓吸附設備內產出的氮氣濃度滿足使用需求；此外，還可靈活調節進入反吹管道內的氣體流量，提高氧氣與氮氣的分離效能，確保設備工作性能。

在其中一個實施例中，所述第一閥座體還設有用于減輕重量和減少制造耗材的凹口。如此可降低組合變壓吸附設備的整體重量，便于安裝與運輸，同時可一定程度減少制造使用的材料量，降低制造成本支出，提高經濟性。

在其中一個實施例中，所述排氣端口包括第一排氣口和第二排氣口，所述排氣組合閥包括第二閥座體、一體設置于所述第二閥座體上的第一排氣閥和第二排氣閥、與所述第一排氣口接通的第三連接管道、與所述第二排氣口接通的第四連接管道、用于排氣的排氣管道、兩端分別與所述第三連接管道和所述排氣管道連通的第三氣流通道、及兩端分別與所述第四連接管道和所述排氣管道連通的第四氣流通道；

所述第二閥座體還設有與所述第三連接管道和所述第三氣流通道均連通的第一安裝孔、及與所述第四連接通道和所述第四氣流通道均連通的第二安裝孔，所述第一排氣閥包括第一開關體，所述第一開關體嵌設于所述第一安裝孔內、并與所述第一氣流通道啟閉配合；所述第二排氣閥包括第二開關體，所述第二開關體嵌設于所述第二安裝孔內、并與所述第二氣路通道啟閉配合。如此可實現組合變壓吸附設備的正常排氣，且第一吸附塔組和第二吸附塔組的排氣操作相互不會發生干擾，可避免設備產生振動和噪音，影響工作可靠性和使用體驗感。

在其中一個實施例中，所述排氣管道遠離所述第二閥座體的端部高于所述第一排氣閥和所述第二排氣閥。如此可確保在安裝消音器時避免與第一排氣閥和/或第二排氣閥發生干涉碰撞。

本發明還提供一種變壓吸附系統，其包括至少兩臺如上述權利要求1至9任一項所述的組合變壓吸附設備，至少兩臺所述組合變壓吸附設備并聯連接。

上述變壓吸附系統可根據客戶的使用需求，通過將至少兩臺組合變壓吸附設備進行并聯連接實現快速地標準化定制，如此可大大降低設計及制造難度，降低人力成本，縮短生產周期及交貨期，提高生產效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的組合變壓吸附設備的結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的產氣均壓組合閥的結構示意圖；

圖3為本發明實施例所述的產氣均壓組合閥的a-a處的剖視圖；

圖4為本發明實施例所述的進氣均壓組合閥的結構示意圖；

圖5為本發明實施例所述的排氣組合閥的結構示意圖；

圖6為本發明實施例所述的排氣組合閥的b-b處的剖視圖。

附圖標記說明：

100、第一吸附塔組，110、第一端口，200、第二吸附塔組，210、第二端口，300、第一連接管組，310、第一管組件，400、產氣均壓組合閥，410、第一閥座體，411、進氣產氣管道，412、第一氣流通道，413、第二氣流通道，414、第一連接管道，415、第二連接管道，416、裝配通孔，417、第一通孔，418、第二通孔，419、凹口，420、第一產氣閥，430、第二產氣閥，440、上均壓閥，500、第二連接管組，510、第二管組件，600、進氣均壓組合閥，610、第一進氣閥，620、第二進氣閥，630、下均壓閥，700、排氣組合閥，710、第二閥座體，720、第一排氣閥，721、第一開關體，730、第二排氣閥，731、第二開關體，740、第三連接管道，750、第四連接管道，760、排氣管道，770、第三氣流通道，780、第四氣流通道，800、控制柜，900、反吹組件，910、反吹管道。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發明，并不限定本發明的保護范圍。

需要說明的是，當元件被稱為“固設于”、“設置于”或“安設于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件；一個元件與另一個元件固定連接的具體方式可以通過現有技術實現，在此不再贅述，優選采用螺紋連接的固定方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

本發明中所述“第一”、“第二”不代表具體的數量及順序，僅僅是用于名稱的區分。

如圖1所示，為本發明展示的一種實施例的組合變壓吸附設備，包括：第一吸附塔組100，第二吸附塔組200，所述第一吸附塔組100和所述第二吸附塔組200均設有用于進氣或排氣的第一端口110、及用于產氣的第二端口210；第一連接管組300；產氣均壓組合閥400，所述產氣均壓組合閥400通過所述第一連接管組300與所述第一吸附塔組100和所述第二吸附塔組200的第二端口210均接通；第二連接管組500；進氣均壓組合閥600，所述進氣均壓組合閥600通過所述第二連接管組500與所述第一吸附塔組100和所述第二吸附塔組200的第一端口110均接通，且所述第二連接管組500設有排氣端口；排氣組合閥700，所述排氣組合閥700與所述排氣端口接通；及控制柜800，所述控制柜800與所述產氣均壓組合閥400、所述進氣均壓組合閥600和所述排氣組合閥700均電性連接。

上述組合變壓吸附設備進行制造時，可首先對第一吸附塔組100、第二吸附塔組200、第一連接管組300、產氣均壓組合閥400、第二連接管組500、進氣均壓組合閥600及排氣組合閥700按照標準件制造；當客戶提出產品需求時，可將產氣均壓組合閥400通過第一連接管組300與第二端口210接通，將進氣均壓組合閥600通過第二連接管組500與第一端口110接通，之后將排氣組合閥700與第二連接管組500的排氣端口接通，最后將控制柜800與產氣均壓組合閥400、進氣均壓組合閥600和排氣組合閥700電性連接，由此實現組合變壓吸附設備的快速、標準化定制，降低生產難度，降低人力成本，縮短生產周期及交貨期，提高生產效率。

在上述實施例中，第一吸附塔組100和第二吸附塔組200均包括2個或以上的吸附塔，該吸附塔可選地采用直徑為159mm的無縫鋼管(體積一般小于30l)制作，且該吸附塔可作為標準件，可實現氮氣的定量庫存，由此上述組合變壓吸附設備可根據客戶需求靈活安裝多個吸附塔，從而提升變壓吸附設備的存儲容量，以滿足客戶需求量。

如圖1至圖4所示，在一個實施例中，所述產氣均壓組合閥400和所述進氣均壓組合閥600均包括第一閥座體410，所述第一閥座體410設有進氣產氣管道411、均與所述進氣產氣管道411連通的第一氣流通道412和第二氣流通道413、及第一連接管道414和第二連接管道415，所述第一氣流通道412遠離所述進氣產氣管道411的一端與所述第一連接管道414連通，所述第二氣流通道413遠離所述進氣產氣管道411的一端與所述第二連接管道415連通；

所述第一連接管組300包括兩個第一管組件310，所述第一連接管道414通過其中一個所述第一管組件310與所述第一吸附塔組100的第二端口210接通，所述第二連接管道415通過另一個所述第一管組件310與所述第二吸附塔組200的第二端口210接通；所述第二連接管組500包括兩個第二管組件510，所述第一連接管道414通過其中一個所述第二管組件510與所述第一吸附塔的第一端口110接通，所述第二連接管道415通過另一個所述第二管組件510與所述第二吸附塔組200的第一端口110接通。如此可實現進氣均壓組合閥600、產氣均壓組合閥400與第一吸附塔組100、第二吸附塔組200的可靠連接，確保變壓吸附設備可靠工作，同時結構簡單，組裝難度低，便于制造及后續維保。其中，第一管組件310和第二管組件510由三通件和90度彎頭活結組裝而成，90度彎頭活結用于管組件的兩端部銜接，三通件則用于連接各個吸附塔和90度彎頭活結，從而將所有吸附塔連接為一個整體(吸附塔組)。進一步地，第一連接管組300和第二連接管組500還均包括蝴蝶型連接板，通過螺釘或螺栓將相鄰兩個吸附塔進行連接固定，有利于提高組合變壓吸附設備的整體結構強度。

請參照圖2，在上述實施例的基礎上，所述產氣均壓組合閥400還包括間隔設置于所述第一閥座體410上的第一產氣閥420、第二產氣閥430和上均壓閥440，所述第一產氣閥420、所述第二產氣閥430、所述上均壓閥440和所述第一閥座體410為一體成型結構；所述進氣均壓組合閥600還包括間隔設置于所述第一閥座體410上的第一進氣閥610、第二進氣閥620和下均壓閥630，所述第一進氣閥610、所述第二進氣閥620、所述下均壓閥630和所述第一閥座體410為一體成型結構。如此可大大減少組合變壓吸附設備的部件數量，降低制造難度，同時，相較于傳統采用閥門、聯通件和管道進行焊接組裝的加工方式，上述一體成型的組合閥可免于各部件的焊接連接，提高生產效率，降低成本支出。

進一步地，所述第一連接管道414和所述第二連接管道415均設有內螺紋或外螺紋。如此可大大提高產氣均壓組合閥400、進氣均壓組合閥600與第一吸附塔組100、第二吸附塔組200的組裝便利性，有利于提高生產效率，同時該連接方式結構簡單，裝拆方便。

更進一步地，所述第一閥座體410還設有與所述第一氣流通道412和所述第二氣流通道413連通、并用于安裝壓力表的裝配通孔416。如此便于在第一閥座體410上安裝壓力表實時監測氣體壓力，從而可提供參照以便調節設備工作壓力，確保設備工作安全、可靠。

如圖2所示，此外，還包括反吹組件900，所述第一閥座體410上還開設有與所述第一氣流通道412連通的第一通孔417、及與所述第二氣流通道413連通的第二通孔418，所述反吹組件900包括反吹管道910，所述反吹管道910的一端嵌裝于所述第一通孔417內、另一端嵌裝于所述第二通孔418內；所述反吹組件900還包括第一流量調節件和第二流量調節件，所述第一流量調節件設置于所述第一通孔417內并與所述反吹管道910的一端啟閉配合，所述第二流量調節件設置于所述第二通孔418內并與所述反吹管道910的另一端啟閉配合。如此便于第一吸附塔組100和第二吸附塔組200輪換進行吸附和再生，從而排出吸附塔內氮氣中摻雜的氧氣，使組合變壓吸附設備內產出的氮氣濃度滿足使用需求；此外，還可靈活調節進入反吹管道910內的氣體流量，提高氧氣與氮氣的分離效能，確保設備工作性能。

在一個實施例中，所述第一閥座體410還設有用于減輕重量和減少制造耗材的凹口419。如此可降低組合變壓吸附設備的整體重量，便于安裝與運輸，同時可一定程度減少制造使用的材料量，降低制造成本支出，提高經濟性。此外，所述第一閥座體410還設有便于制造時脫模的頂出孔。

請參照圖5和圖6，所述排氣端口(圖中未示出)包括第一排氣口和第二排氣口，所述排氣組合閥700包括第二閥座體710、一體設置于所述第二閥座體710上的第一排氣閥720和第二排氣閥730、與所述第一排氣口接通的第三連接管道740、與所述第二排氣口接通的第四連接管道750、用于排氣的排氣管道760、兩端分別與所述第三連接管道740和所述排氣管道760連通的第三氣流通道770、及兩端分別與所述第四連接管道750和所述排氣管道760連通的第四氣流通道780；

所述第二閥座體710還設有與所述第三連接管道740和所述第三氣流通道770均連通的第一安裝孔、及與所述第四連接通道和所述第四氣流通道780均連通的第二安裝孔，所述第一排氣閥720包括第一開關體721，所述第一開關體721嵌設于所述第一安裝孔內、并與所述第一氣流通道412啟閉配合；所述第二排氣閥730包括第二開關體731，所述第二開關體731嵌設于所述第二安裝孔內、并與所述第二氣路通道啟閉配合。如此可實現組合變壓吸附設備的正常排氣，且第一吸附塔組100和第二吸附塔組200的排氣操作相互不會發生干擾，可避免設備產生振動和噪音，影響工作可靠性和使用體驗感。

進一步地，所述排氣管道760遠離所述第二閥座體710的端部高于所述第一排氣閥720和所述第二排氣閥730。如此可確保在安裝消音器時避免與第一排氣閥720和/或第二排氣閥730發生干涉碰撞。

在上述實施例的基礎上，還包括第一密封件(圖中未示出)，所述第一密封件壓設于所述消音器與所述排氣管道760之間。如此可避免消音器與排氣管道760之間發生氣體泄露，提高設備的密封性能，確保工作安全、可靠。進一步地，還包括用于提高與第一排氣口的連接密封性的第二密封件，所述第三連接管道740的端部設有第一環形卡槽，所述第二密封件卡設于所述第一環形卡槽內。如此可提高第一排氣口與排氣組合閥700之間的連接密封性能，提升設備的運行安全性和可靠性。更進一步地，還包括用于提高與第二排氣口的連接密封性的第三密封件，所述第四連接管道750的端部設有第二環形卡槽，所述第三密封件卡設于所述第二環形卡槽內。如此可提高第二排氣口與排氣組合閥700之間的連接密封性能，提升設備的運行安全性和可靠性。

本發明還提供一種變壓吸附系統，其包括至少兩臺如上述權利要求1至9任一項所述的組合變壓吸附設備，至少兩臺所述組合變壓吸附設備并聯連接。

上述變壓吸附系統可根據客戶的使用需求，通過將至少兩臺組合變壓吸附設備進行并聯連接實現快速地標準化定制，如此可大大降低設計及制造難度，降低人力成本，縮短生產周期及交貨期，提高生產效率。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。