[实用新型]带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及制氮设备领域，尤其涉及一种带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机。

背景技术

果蔬气调贮藏多采用充氮降氧来实现库内气体成分的调节。其中一种制氮机采用中空纤维膜分离制氮。而膜组件对空气的洁净度及水分要求特别高，压缩空气进入膜组之前必须多级过滤和冷干脱水。通过冷干降低压缩空气中的水分，但低温空气进入膜组分离效率低，需要采用加热装置将空气加热至40～50℃。

现有的制氮机的加热装置为直接对空气进行加热，容易造成加热不均匀，使后续对氮气和氧气的分离不彻底。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种加热均匀的带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机，包括加热装置，所述加热装置包括若干依次连接的水浴缸和对水浴缸进行加热的热源，所述水浴缸的顶部开设有进气口和出气口，所述进气口上设有延伸至水浴缸内的进气管，相邻两个水浴缸的出气口和进气口管道连接；所述水浴缸的顶部还开设有排气口，所述排气口内设有第一阀门，所述出气口内设有第二阀门；所述水浴缸内设有温度控制器和检测气体温度的温度计，所述温度计、温度控制器、第一阀门和第二阀门之间电连接。

进一步地，所述热源包括盘设与水浴缸下方的电热丝。

或者，所述热源包括盘设与水浴缸下方的电磁加热线圈，所述水浴缸在靠近电磁加热线圈的位置为铁质材料。

进一步地，每个水浴缸内均设有泄压阀。

进一步地，所述进气管包括总管和与总管端部并列连接的若干歧管。

综上所述，热源先对水浴缸内的液体介质加热至某一温度，然后向进气管内通入空气，空气在液体介质中形成气泡，并由于浮力上升，上升过程中与较高温度的液体介质发生充分且均匀的热交换，空气得到均匀加热。

若温度计检测到的液体介质上方的空气温度低于所需值，气体进入下一个水浴缸，再次被加热，然后再由温度计检测加热后的气体温度是否达标，以此类推；若温度计检测到的液体介质上方的空气温度达到所需值，气体经第一阀门直接排出至后续的分离工序，不必进入下一个水浴缸内再次加热。

相比现有技术，采用多级水浴加热，对空气加热均匀，在单级达到需要温度后，跳过后级水浴缸，效率较高。

附图说明

图1为本实用新型带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机中加热装置的前视图；

图2为本实用新型带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机中加热装置的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为本实用新型带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机中加热装置的三维结构示意图。

附图说明：1、水浴缸；2、热源；3、进气管；4、第一阀门；5、第二阀门；6、温度控制器；7、泄压阀；8、歧管；9、液体介质；10、排气管。

具体实施方式

参照图1至图4对本实用新型带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机的实施例做进一步说明。

一种带多级水浴加热装置的中空纤维膜制氮机，包括加热装置，所述加热装置包括若干依次连接的水浴缸1和对水浴缸1进行加热的热源2，所述水浴缸1的顶部开设有进气口和出气口，所述进气口上设有延伸至水浴缸1内的进气管3，相邻两个水浴缸1的出气口和进气口管道连接；所述水浴缸1的顶部还开设有排气口，所述排气口内设有第一阀门4，所述出气口内设有第二阀门5；所述水浴缸1内设有温度控制器6和检测气体温度的温度计，所述温度计、温度控制器6、第一阀门4和第二阀门5之间电连接。

“温度计、温度控制器6、第一阀门4和第二阀门5之间电连接”的方案为现有技术，可以参见申请号为：CN201520085129.7的中国专利，其包括温度计、温度控制器和气动阀，当加热炉内的水浴温度达到设定值以上时，温度控制器会将信号传递到气动阀（本实用新型中的第一阀门4和第二阀门5），气动阀会自动关小气门。

通过采用上述技术方案，如图3所示，热源2先对水浴缸1内的液体介质9加热至某一温度，然后向最左侧的水浴缸1内通入空气（最左侧的水浴缸1的进气口与气源连接），空气在液体介质9中形成气泡，并由于浮力上升，上升过程中与较高温度的液体介质9发生充分且均匀的热交换，空气得到均匀加热。