一种氧氮氩生产精馏塔

技术领域

本发明涉及精馏塔技术领域，尤其涉及一种氧氮氩生产精馏塔。

背景技术

氧氮氩生产精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，利用混合物中各组分具有不同的挥发度，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的(分离出氧氮氩)。

氧氮氩生产精馏塔在生产过程中，会随着工作时长的变化在其内部积累并粘附、堆积一定的固态杂质，造成传热、传质效率的下降，严重时会影响精馏塔的正常运行；

针对上述问题，现有技术中通常在精馏塔增设多个喷头，通过水流冲击的方式定期对精馏塔进行清洗，虽一定程度上减少了固态杂质的积累，但清洁死角较多且喷头容易堵塞(很难观察到是否堵塞、清理不便且疏通困难)，实际使用过程中清洁效果不理想。

发明内容

本申请实施例通过提供一种氧氮氩生产精馏塔，解决了现有技术中塔内堆积固态杂质难以清理、清洁死角较多且用于喷射水流的喷头容易堵塞的技术问题，实现了氧氮氩生产精馏塔具备自清洁功能且针对自身内部杂质进行清理时的清洁死角较少的技术效果。

本申请实施例提供了一种氧氮氩生产精馏塔，包括外壳体，还包括自清洁组件和泵送组件；

所述外壳体为精馏塔的筒状外壳；

所述自清洁组件定位在所述外壳体的内壁上，包括定位框体和贴壁弹性膜；

所述贴壁弹性膜为橡胶材质弹性膜，通过定位框体固定在所述外壳体的内壁上，与外壳体的内壁共同组成了一个或多个储水空间；

所述贴壁弹性膜上密布有喷射孔，喷射孔为通孔；

常态下，贴壁弹性膜直接或间接的紧贴着外壳体；

所述泵送组件用于向定位框体、贴壁弹性膜与外壳体的内壁共同组成的空间中泵送介质。

进一步的，所述定位框体为杆形或口字形的框架结构，贴壁弹性膜为均布在外壳体的内壁上的矩形片体，数量为多个，通过定位框体固定在所述外壳体的内壁上，所述贴壁弹性膜、定位框体与外壳体的内壁共同组成了多个板形的空间；所述外壳体上还固定有介质分配环，介质分配环为空心环，贴壁弹性膜、定位框体与外壳体的内壁共同组成的多个板形的空间均与介质分配环相连通。

优选的，所述贴壁弹性膜为双层膜，其由外层膜和内层膜组成，外层膜和内层膜的边缘固定在一起；

所述外层膜和内层膜之间的空间为远壁空间，内层膜和外壳体的内侧壁之间的空间为近壁空间；

所述泵送组件分别用于控制近壁空间和远壁空间内的液体量；

使用时，所述近壁空间处于封闭状态，泵送组件通过循环进行向其内部输液和从其内部抽液的方式控制其内的液体量，进而控制内层膜进行涨缩形变；

冲洗清洁时，泵送组件持续性的向远壁空间泵液，内层膜进行涨缩形变时，远壁空间内的不同部位的液体量随之发生变化，使得喷射孔中喷出的液体的方向与力度随之变化。

优选的，所述贴壁弹性膜上固定有涨大限制绳，一个贴壁弹性膜上的涨大限制绳的数量为多个；所述涨大限制绳为弹力绳，其固定在所述贴壁弹性膜和/或所述外壳体的内壁上，清洁时始终处于绷直状态。

优选的，所述涨大限制绳均一端固定在所述内层膜上，另一端固定在所述外壳体的内壁上。

优选的，一部分涨大限制绳均一端固定在所述内层膜上，另一端固定在所述外壳体的内壁上，另一部分涨大限制绳一端固定在所述内层膜上，另一端固定在所述外层膜上。

优选的，所述内层膜上设有多个贯穿孔，所述涨大限制绳均一端固定在所述外层膜上，从贯穿孔处穿过，另一端固定在所述外壳体的内壁上。

优选的，还包括喷射改向组件；

所述喷射改向组件包括滑动环、滑动驱动组件和碾压组件；

所述滑动环为硬质环体，套设在外壳体上，靠近外壳体的侧壁上密布有磁铁且设有抵触轮，在滑动驱动组件的驱动下沿外壳体的轴向进行滑动；

所述滑动驱动组件为驱动抵触轮转动的电机或定位在外壳体顶部的卷扬结构；

所述碾压组件包括弹性环和转动体，整体呈串珠形；弹性环为弹性橡胶环；

所述转动体为球形或圆柱形，数量为10个及以上，其上设有通孔，材质为铁或磁铁，套设在所述弹性环上；

所述转动体在滑动环上的磁铁的磁力作用下始终紧贴着贴壁弹性膜；

进行清洁时，滑动环沿外壳体的轴向进行滑动，带动碾压组件沿外壳体的轴向进行滑动，滑动时，改变喷射孔的喷射方向并将喷射孔杂物结成的块体碾碎。

优选的，还包括喷射调节组件，喷射调节组件为喷射调节管，喷射调节管是硬质管或橡胶管；

所述喷射调节管的侧壁上密布有通水孔；

所述喷射调节管的一端固定在内层膜上，并贯穿喷射孔，喷射孔始终紧贴着喷射调节管的外侧壁。

优选的，所述喷射调节管的两端封闭，其远离自身固定位置的端部固定有水幕生成板，水幕生成板为碗形，轴线与喷射调节管的轴线重合，开口朝向贴壁弹性膜，靠近水幕生成板的数个通水孔为斜孔，能够引导水流使其冲击水幕生成板。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对现有技术中的精馏塔进行优化改进，在精馏塔的内壁上固定弹性片体(形成储水空间)，在弹性片体上设置通孔并将该通孔用于喷射清洁所用的水流；有效解决了现有技术中塔内堆积固态杂质难以清理、清洁死角较多且用于喷射水流的喷头容易堵塞的技术问题，进而实现了氧氮氩生产精馏塔具备自清洁功能且针对自身内部杂质进行清理时的清洁死角较少的技术效果。

附图说明

图1为本发明氧氮氩生产精馏塔的外壳体与集污滤网的位置关系示意图；

图2为本发明氧氮氩生产精馏塔的自清洁组件的结构示意图；

图3为本发明氧氮氩生产精馏塔的泵送组件与贴壁弹性膜的位置关系简图；

图4为本发明氧氮氩生产精馏塔的贴壁弹性膜的结构简图；

图5为本发明氧氮氩生产精馏塔的贴壁弹性膜与内层膜的位置关系简图；

图6为本发明氧氮氩生产精馏塔的泵送组件与近壁空间和远壁空间的位置关系简图；

图7为本发明氧氮氩生产精馏塔的涨大限制绳与贴壁弹性膜及内层膜的位置关系简图；

图8为本发明氧氮氩生产精馏塔的涨大限制绳贯穿内层膜时的结构简图；

图9为本发明氧氮氩生产精馏塔的近壁空间和远壁空间之间的位置关系简图；

图10为本发明氧氮氩生产精馏塔的滑动环的结构示意图；

图11为本发明氧氮氩生产精馏塔的碾压组件的结构简图；

图12为本发明氧氮氩生产精馏塔的喷射调节组件的结构简图；

图13为本发明氧氮氩生产精馏塔的喷射调节管与内层膜的位置关系示意图；

图14为本发明氧氮氩生产精馏塔的水幕生成板与喷射调节管的位置关系示意图；

图15为本发明氧氮氩生产精馏塔的内层膜与水幕生成板的位置关系示意图。

图中：

外壳体100、定位框体210、贴壁弹性膜220、喷射孔221、限位环222、介质分配环230、内层膜240、近壁空间241、远壁空间242、涨大限制绳243、集污滤网300、泵送组件400、泵体410、阀体420、输送管体430、喷射改向组件500、滑动环510、抵触轮520、滑动驱动组件530、弹性环541、转动体542、喷射调节管610、通水孔611、水幕生成板620。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本发明氧氮氩生产精馏塔的外壳体与集污滤网的位置关系示意图；本申请通过对现有技术中的精馏塔进行优化改进，在精馏塔的内壁上固定弹性片体(形成储水空间)，在弹性片体上设置通孔并将该通孔用于喷射清洁所用的水流；实现了氧氮氩生产精馏塔具备自清洁功能且针对自身内部杂质进行清理时的清洁死角较少的技术效果。

实施例一

如图1和图2所示，本申请氧氮氩生产精馏塔包括外壳体100、自清洁组件、集污滤网300、泵送组件400、动力组件和控制单元。

所述外壳体100为精馏塔的筒状外壳，用于承载精馏塔内部各部件。

所述自清洁组件定位在所述外壳体100的内壁上，用于通过冲洗的方式对外壳体100内部的各部件进行清洁；所述自清洁组件包括定位框体210和贴壁弹性膜220；所述贴壁弹性膜220为橡胶材质弹性膜，通过定位框体210固定在所述外壳体100的内壁上，与外壳体100的内壁共同组成了一个或多个储水空间；所述贴壁弹性膜220上密布有喷射孔221，喷射孔221为通孔；常态下(无需清洁时)，贴壁弹性膜220直接或间接的紧贴着外壳体100。

进一步的，如图3所示，所述定位框体210为环形，数量为两个，固定在所述外壳体100的内壁上，起到承载所述贴壁弹性膜220的作用；所述贴壁弹性膜220为管形，轴线与外壳体100的轴线重合；所述贴壁弹性膜220的两端分别固定在所述定位框体210上；所述贴壁弹性膜220、定位框体210与外壳体100的内壁共同组成了一个管形的空间。

进一步的，如图4所示，所述定位框体210为杆形或口字形的框架结构，贴壁弹性膜220为均布在外壳体100的内壁上的矩形片体，数量为多个，通过定位框体210固定在所述外壳体100的内壁上，所述贴壁弹性膜220、定位框体210与外壳体100的内壁共同组成了多个板形的空间；所述外壳体100上还固定有介质分配环230，介质分配环230为空心环，贴壁弹性膜220、定位框体210与外壳体100的内壁共同组成的多个板形的空间均与介质分配环230相连通。

所述泵送组件400用于向定位框体210、贴壁弹性膜220与外壳体100的内壁共同组成的空间中泵送介质(液体)，包括泵体410、阀体420和输送管体430，泵体410将介质通过阀体420输送向上述管形的空间或介质分配环230中。

所述喷射孔221会随着贴壁弹性膜220的涨缩而进行形变，进而避免污物在喷射孔221处堆积。

如图4所示，优选的，所述喷射孔221上固定有橡胶或金属材质的限位环222，限位环222固定在喷射孔221的边缘上，用于限制贴壁弹性膜220在涨缩过程中喷射孔221的形变。

所述动力组件用于为本申请氧氮氩生产精馏塔各部件的运行提供动力，所述控制单元起到控制氧氮氩生产精馏塔各部件协调运行的作用，均为现有技术，在此不进行赘述。

优选的，所述控制单元为可编程逻辑控制器与控制按键的组合。

所述集污滤网300为网状结构，固定在外壳体100靠近底部位置的内侧壁上，用于收集固体杂物。

进行清洁时，可通过控制泵送组件400的运行，调整定位框体210、贴壁弹性膜220与外壳体100的内壁共同组成的空间内的液体量，进而控制喷射孔221单位时间内喷射的液体量、喷射的角度及喷射出液体的冲击力的变化(持续变化)，进而获得更好的清洁效果。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中塔内堆积固态杂质难以清理、清洁死角较多且用于喷射水流的喷头容易堵塞的技术问题，实现了氧氮氩生产精馏塔具备自清洁功能且针对自身内部杂质进行清理时的清洁死角较少的技术效果。

实施例二

为了进一步的控制冲洗方向，使得喷射出水流的角度更广，喷射的液体能够的直接冲击的面积更大，进而获得更好的清洁效果；本申请实施例对贴壁弹性膜220的结构进行了进一步的优化，具体为：

如图5和图6所示，所述贴壁弹性膜220为双层膜，其由外层膜和内层膜240组成，外层膜和内层膜240的边缘固定在一起；所述外层膜和内层膜240之间的空间为远壁空间242，内层膜240和外壳体100的内侧壁之间的空间为近壁空间241；所述泵送组件400分别用于控制近壁空间241和远壁空间242内的液体量；实际使用时，所述近壁空间241处于封闭状态，泵送组件400通过循环进行向其内部输液和从其内部抽液的方式控制其内的液体量，进而控制内层膜240进行涨缩形变；冲洗清洁时，泵送组件400持续性的向远壁空间242泵液，内层膜240进行涨缩形变时，远壁空间242内的不同部位的液体量随之发生变化，使得喷射孔221中喷出的液体的方向与力度随之变化。

进一步的，所述泵送组件400中的泵体410的数量为两个，分别用于控制近壁空间241和远壁空间242的单位时间内的液体量。

进一步的，所述泵送组件400中的泵体410的数量为一个，近壁空间241和远壁空间242均通过泵体410上的阀体420与泵体410连通；所述近壁空间241与泵体410的进出水口均连通。

为了进一步的限制内层膜240和外层膜的形变，避免出现贴壁弹性膜220靠近中心的位置的形变量与自身靠近边缘位置的形变量差值过大导致部分位置的喷射孔221能够喷出的液体量较少的问题，优选的，如图7所示，所述贴壁弹性膜220上固定有涨大限制绳243，一个贴壁弹性膜220上的涨大限制绳243的数量为多个；所述涨大限制绳243为弹力绳，其固定在所述贴壁弹性膜220和/或所述外壳体100的内壁上，清洁时始终处于绷直状态。

优选的，所述涨大限制绳243均一端固定在所述内层膜240上，另一端固定在所述外壳体100的内壁上。

优选的，如图7所示，一部分涨大限制绳243均一端固定在所述内层膜240上，另一端固定在所述外壳体100的内壁上，另一部分涨大限制绳243一端固定在所述内层膜240上，另一端固定在所述外层膜上。

所述内层膜240上设有多个贯穿孔，如图8和图9所示，所述涨大限制绳243均一端固定在所述外层膜上，从贯穿孔处穿过，另一端固定在所述外壳体100的内壁上。

优选的，固定在不同位置的涨大限制绳243的弹力不同。

优选的，涨大限制绳243的弹力从下至上逐步减小。

实施例三

为了使得喷射出水流的角度更广，喷射的液体能够的直接冲击的面积更大，进而获得更好的清洁效果，并进一步的避免喷射孔221的堵塞，本申请实施例在上述实施例的基础上增设了喷射改向组件500，通过挤压贴壁弹性膜220改变喷水方向并进一步的消除污物在喷射孔221的堆积；具体为：

如图1、图10和图11所示，所述喷射改向组件500包括滑动环510、滑动驱动组件530和碾压组件；

所述滑动环510为硬质环体，套设在外壳体100上，靠近外壳体100的侧壁上密布有磁铁且设有抵触轮520，在滑动驱动组件530的驱动下沿外壳体100的轴向进行滑动；

所述抵触轮520的数量为多个，可转动固定连接在所述滑动环510上，在滑动环510移动时抵触轮520抵触在外壳体100上；

所述滑动驱动组件530为驱动抵触轮520转动的电机或定位在外壳体100顶部的卷扬结构；

所述碾压组件包括弹性环541和转动体542，整体呈串珠形；弹性环541为弹性橡胶环；所述转动体542为球形或圆柱形，数量为10个及以上，其上设有通孔，材质为铁或磁铁，套设在所述弹性环541上；所述转动体542在滑动环510上的磁铁的磁力作用下始终紧贴着贴壁弹性膜220；

进行清洁时，滑动环510沿外壳体100的轴向进行滑动，带动碾压组件沿外壳体100的轴向进行滑动，滑动时，改变喷射孔221的喷射方向并将喷射孔221可能存在的杂物结成的块体碾碎。

优选的，所述转动体542外套有橡胶层。

实施例四

为了使得喷射出水流的角度更广，喷射的液体能够的直接冲击的面积更大，进而获得更好的清洁效果，本申请实施例在上述实施例的基础上在贴壁弹性膜220上增设了喷射调节组件，具体为：

如图12和图13所示，所述喷射调节组件为喷射调节管610，喷射调节管610是硬质管或橡胶管；所述喷射调节管610的侧壁上密布有通水孔611；所述喷射调节管610的一端固定在所述内层膜240上，并贯穿喷射孔221，喷射孔221始终紧贴着喷射调节管610的外侧壁(碾压组件碾压喷射调节管610时，与喷射调节管610连接的部分贴壁弹性膜220会发生形变，导致喷射调节管610的长度方向发生变化，故而喷射调节管610的存在不会影响喷射改向组件500的运行)；

实际使用过程中，能够通过改变远壁空间242内的水量改变内层膜240和外层膜之间的间距，进而调整喷射调节管610伸出喷射孔221的长度(伸出长度越多，能够喷出水的通水孔611越多，喷射调节管610单位时间内进水量减少)，进而改变喷射出水流的角度及力度，进而获得更好的清洁效果。

优选的，所述喷射调节管610的两端封闭，如图14和图15所示，其远离自身固定位置的端部固定有水幕生成板620，水幕生成板620为碗形，轴线与喷射调节管610的轴线重合，开口朝向贴壁弹性膜220，靠近水幕生成板620的数个通水孔611为斜孔，能够引导水流使其冲击水幕生成板620；实际进行清洁时，部分从通水孔611中输出的液体冲击向水幕生成板620，形成环形水幕冲击靠近该喷射调节管610的贴壁弹性膜220，进而获得更好的清洁效果。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。