一种深冷空分装置

技术领域

本发明涉及深冷空分装置技术领域，具体为一种深冷空分装置。

背景技术

深冷分离法又称低温精馏法，通常采用机械方法，如用节流膨胀或绝热膨胀等方法，把气体压缩、冷却后，利用不同气体沸点上的差异进行精馏，使不同气体得到分离，特点是产品气体纯度高，但压缩、冷却的能耗很大。该法适用于大规模气体分离过程，如空气制氮。

其中深冷空分工艺流程首先空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器，降低空气温度，再进入空气干燥净化器，除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，净化后的空气进入空分塔中的主换热器，被返流气体（产品氮气、废气）冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发，同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气，冷凝后的液氨一部分作为精馏塔的回流液，另一部分作为液氨产品出空分塔。

现有技术中空气冷却器往往使高温压缩空气经过冷却管，且在冷却管外侧喷淋冷却水对高温空气进行冷却，但是，冷却管由于为静止状态，导致喷淋的冷却水不能对其内部的高温空气进行均匀冷却，导致高温空气的冷却效果较差，不能更好的达到冷却空气导致整体工作效率较低。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种深冷空分装置，以解决现有技术中冷却管由于为静止状态，导致喷淋的冷却水不能对其内部的高温空气进行均匀冷却，导致高温空气的冷却效果较差，不能更好的达到冷却空气导致整体工作效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深冷空分装置，包括主体，所述主体内部转动连接有螺旋冷却架，且螺旋冷却架内部开设有螺旋冷却腔，所述主体底部固定有中心筒；

所述中心筒内部顶端转动连接有与螺旋冷却架固定连接的连接管，所述连接管底部固定有位于中心筒内部的驱动叶轮，且连接管底部两侧开设有连接孔，所述中心筒底部设置有进气管，所述螺旋冷却架顶部中心位置处设置有与螺旋冷却腔相连通的排气管；

所述排气管外侧固定有主齿轮，所述主齿轮外侧四角处皆啮合有行星齿轮，四组所述行星齿轮顶部皆固定有吸气叶轮，所述主体内部位于四组吸气叶轮上方固定有喷淋水管，其中主体顶部外侧固定有与四组喷淋水管相连通的水箱，所述水箱一侧固定有注水管，当螺旋冷却架转动的同时，通过主齿轮带动多组行星齿轮进行自转，自转的行星齿轮带动吸气叶轮进行旋转，进而吸气叶轮从外界吸入空气进入主体内部，进一步对螺旋冷却架以及吸收热量的冷却水进行降温，且由于每组吸气叶轮位于喷淋水管的下方，进而喷淋水管喷出的冷却水在接触到吸气叶轮时，吸气叶轮还可以对冷却水起到扩散的作用，进而进一步提高了冷却水喷淋时的均匀性，有效的提高了整体的冷却效果，主体底部外侧固定有排水箱，所述主体底部四角处皆设置有与排水箱相连通的流通管，排水箱通过四组流通管和主体内部相连通，所述排水箱一侧设置有排水管。

通过采用上述技术方案，高温压缩空气通过进气管进入中心筒内部，高温压缩空气通过连接管进入螺旋冷却架内部时，带动驱动叶轮进行旋转，进而驱动叶轮通过连接管带动螺旋冷却架在主体内部转动，随着高温压缩空气进入螺旋冷却腔内部进行冷却的同时，螺旋冷却架同步进行转动，与此同时，多组喷淋水管将冷却水向螺旋冷却架外侧进行喷淋冷却，进而使转动的螺旋冷却架更加均匀的与冷却水全方位进行均匀接触，有效的提高了高温空气的冷却效果，提高了整体的工作效率。

本发明进一步设置为，所述主体顶部固定设置有第一支撑架，所述第一支撑架内侧四角处皆固定有与行星齿轮活动连接的第一支撑杆，主体顶部固定设置有第二支撑架，所述第二支撑架内侧四角处皆固定有与喷淋水管相配合的第二支撑杆。

通过采用上述技术方案，第一支撑架和第一支撑杆起到对行星齿轮的活动支撑，第二支撑架和第二支撑杆起到对喷淋水管的固定支撑作用。

本发明进一步设置为，所述主体内壁固定有环形滑轨，所述连接管一侧固定有延伸至环形滑轨内部的转动环，转动环内部远离连接管一侧固定设置有与连接管固定连接的连接杆，且环形滑轨内部开设有与转动环相配合的滑槽。

通过采用上述技术方案，进一步起到对螺旋冷却架的稳定性，使螺旋冷却架在转动时更好的保持稳定。

本发明进一步设置为，所述主体顶部固定设置有固定架，且固定架内侧四角处固定有与排气管相配合的连接板，且排气管和多组连接板之间转动连接。

通过采用上述技术方案，固定架起到对排气管的活动限位作用，避免排气管随着螺旋冷却架转动时发生晃动的问题。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明高温压缩空气通过进气管进入中心筒内部，高温压缩空气通过连接管进入螺旋冷却架内部时，带动驱动叶轮进行旋转，进而驱动叶轮通过连接管带动螺旋冷却架在主体内部转动，随着高温压缩空气进入螺旋冷却腔内部进行冷却的同时，螺旋冷却架同步进行转动，与此同时，多组喷淋水管将冷却水向螺旋冷却架外侧进行喷淋冷却，进而使转动的螺旋冷却架更加均匀的与冷却水全方位进行均匀接触，有效的提高了高温空气的冷却效果，提高了整体的工作效率；

本发明当螺旋冷却架转动的同时，通过主齿轮带动多组行星齿轮进行自转，自转的行星齿轮带动吸气叶轮进行旋转，进而吸气叶轮从外界吸入空气进入主体内部，进一步对螺旋冷却架以及吸收热量的冷却水进行降温，且由于每组吸气叶轮位于喷淋水管的下方，进而喷淋水管喷出的冷却水在接触到吸气叶轮时，吸气叶轮还可以对冷却水起到扩散的作用，进而进一步提高了冷却水喷淋时的均匀性，有效的提高了整体的冷却效果。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明螺旋冷却架的分解图；

图4为本发明第一部分的结构分解图；

图5为本发明第二部分的结构分解图；

图6为本发明第二视角的结构示意图。

图中：1、主体；2、螺旋冷却架；3、连接管；4、中心筒；5、进气管；6、驱动叶轮；7、螺旋冷却腔；8、排气管；9、主齿轮；10、行星齿轮；11、吸气叶轮；12、喷淋水管；13、水箱；14、注水管；15、第一支撑架；16、第一支撑杆；17、第二支撑架；18、第二支撑杆；19、转动环；20、连接杆；21、环形滑轨；22、排水箱；23、流通管；24、排水管；25、固定架。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种深冷空分装置，如图1-5所示，包括主体1，主体1内部转动连接有螺旋冷却架2，且螺旋冷却架2内部开设有螺旋冷却腔7，主体1底部固定有中心筒4；

中心筒4内部顶端转动连接有与螺旋冷却架2固定连接的连接管3，连接管3底部固定有位于中心筒4内部的驱动叶轮6，且连接管3底部两侧开设有连接孔，中心筒4底部设置有进气管5，螺旋冷却架2顶部中心位置处设置有与螺旋冷却腔7相连通的排气管8；

排气管8外侧固定有主齿轮9，主齿轮9外侧四角处皆啮合有行星齿轮10，四组行星齿轮10顶部皆固定有吸气叶轮11，主体1内部位于四组吸气叶轮11上方固定有喷淋水管12，其中主体1顶部外侧固定有与四组喷淋水管12相连通的水箱13，水箱13一侧固定有注水管14，当高温压缩空气通过进气管5进入中心筒4内部，高温压缩空气通过连接管3进入螺旋冷却架2内部时，带动驱动叶轮6进行旋转，进而驱动叶轮6通过连接管3带动螺旋冷却架2在主体1内部转动，随着高温压缩空气进入螺旋冷却腔7内部进行冷却的同时，螺旋冷却架2同步进行转动；

与此同时，多组喷淋水管12将冷却水向螺旋冷却架2外侧进行喷淋冷却，进而使转动的螺旋冷却架2更加均匀的与冷却水全方位进行均匀接触，有效的提高了高温空气的冷却效果，提高了整体的工作效率，主体1底部外侧固定有排水箱22，主体1底部四角处皆设置有与排水箱22相连通的流通管23，排水箱22通过四组流通管23和主体1内部相连通，排水箱22一侧设置有排水管24，其中排水箱22可以对吸收热量后的冷却水排出体外。

请参阅图5，主体1顶部固定设置有第一支撑架15，第一支撑架15内侧四角处皆固定有与行星齿轮10活动连接的第一支撑杆16，主体1顶部固定设置有第二支撑架17，第二支撑架17内侧四角处皆固定有与喷淋水管12相配合的第二支撑杆18，本发明通过设置以上结构，第一支撑架15和第一支撑杆16起到对行星齿轮10的活动支撑，第二支撑架17和第二支撑杆18起到对喷淋水管12的固定支撑作用。

请参阅图4，主体1内壁固定有环形滑轨21，连接管3一侧固定有延伸至环形滑轨21内部的转动环19，转动环19内部远离连接管3一侧固定设置有与连接管3固定连接的连接杆20，且环形滑轨21内部开设有与转动环19相配合的滑槽，本发明通过设置以上结构，进一步起到对螺旋冷却架2的稳定性，使螺旋冷却架2在转动时更好的保持稳定。

请参阅图1和图6，主体1顶部固定设置有固定架25，且固定架25内侧四角处固定有与排气管8相配合的连接板，且排气管8和多组连接板之间转动连接，本发明通过设置以上结构，固定架25起到对排气管8的活动限位作用，避免排气管8随着螺旋冷却架2转动时发生晃动的问题。

本发明的工作原理为：使用时，首先空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机，压缩至所需压力，然后送入空气冷却器，降低空气温度；

当高温压缩空气通过进气管5进入中心筒4内部，高温压缩空气通过连接管3进入螺旋冷却架2内部时，带动驱动叶轮6进行旋转，进而驱动叶轮6通过连接管3带动螺旋冷却架2在主体1内部转动，随着高温压缩空气进入螺旋冷却腔7内部进行冷却的同时，螺旋冷却架2同步进行转动；

与此同时，多组喷淋水管12将冷却水向螺旋冷却架2外侧进行喷淋冷却，进而使转动的螺旋冷却架2更加均匀的与冷却水全方位进行均匀接触，有效的提高了高温空气的冷却效果，提高了整体的工作效率；

进一步的说，当螺旋冷却架2转动的同时，通过主齿轮9带动多组行星齿轮10进行自转，自转的行星齿轮10带动吸气叶轮11进行旋转，进而吸气叶轮11从外界吸入空气进入主体1内部，进一步对螺旋冷却架2以及吸收热量的冷却水进行降温；

且由于每组吸气叶轮11位于喷淋水管12的下方，进而喷淋水管12喷出的冷却水在接触到吸气叶轮11时，吸气叶轮11还可以对冷却水起到扩散的作用，进而进一步提高了冷却水喷淋时的均匀性，有效的提高了整体的冷却效果；

当高温压缩空气冷却后，通过螺旋冷却架2顶部的排气管8排出，进而冷却后的压缩空气进入外界空气干燥净化器内部；

进入空气干燥净化器内部的压缩空气，被除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，净化后的空气进入空分塔中的主换热器，被返流气体（产品氮气、废气）冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发，同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气，冷凝后的液氨一部分作为精馏塔的回流液，另一部分作为液氨产品出空分塔；

以上可知，本发明整体对高温空气的冷却效果较为均匀，使螺旋冷却架2内部的高温空气更加全面的和外界喷淋的冷却水相接触，提高了整体的冷却效果，提升了整体的工作效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。