[发明专利]一种常温旋流式空气分离装置

权利要求书

1.一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：包括相互串联的5级旋流分离罐，旋流分离罐包括中间筒体以及设置在中间筒体上下两端的小圆柱筒，上端的小圆柱筒上设置有低密度流体出口管，下端的小圆柱筒上设置有高密度流体出口管，且中间筒体与上下两端的小圆柱筒之间均通过圆锥筒连接；

第4级旋流分离罐上设置有两个净化空气喷嘴和两个混合气体喷嘴，且净化空气喷嘴与混合气体喷嘴之间间隔设置，两个净化空气喷嘴连接至用于输送净化空气的空压机；

第4级旋流分离罐的低密度流体出口管连接至第5级旋流分离罐的物料进口管，第5级旋流分离罐的低密度流体出口管排出氮气产品；

第4级旋流分离罐的高密度流体出口管连接至第3级旋流分离罐的物料进口管，第3级旋流分离罐的低密度流体出口管和第5级旋流分离罐的高密度流体出口管分别连接至第4级旋流分离罐的两个混合气体喷嘴；

第3级旋流分离罐的高密度流体出口管连接至第2级旋流分离罐的物料进口管，第2级旋流分离罐的低密度流体出口管排出氧气产品；

第2级旋流分离罐的高密度流体出口管连接至第1级旋流分离罐的物料进口管，第1级旋流分离罐的低密度流体出口管与第3级旋流分离罐的高密度流体出口管汇集后连接至第2级旋流分离罐的物料进口管，第1级旋流分离罐的高密度流体出口管排出氩气产品。

2.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐的物料进口管轴线均沿中间筒体侧壁的切线方向设置，旋流分离罐的低密度流体出口管和高密度流体出口管轴线分别沿小圆柱筒侧壁的切线方向设置。

3.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述第4级旋流分离罐上还设置有套设在中间筒体外部的环形管道，环形管道的进气端连接至用于输送净化空气的空压机，两个净化空气喷嘴的进气端与环形管道连接。

4.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述第5级旋流分离罐的低密度流体出口管、第2级旋流分离罐的低密度流体出口管以及第1级旋流分离罐的高密度流体出口管上依次连接有节流阀、单向阀、三通和探头罐，三通的支管上设置有取样阀门，探头罐上设置有与测定仪相连接的探头。

5.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐的上端小圆柱筒与圆锥筒的连接法兰之间设置有中间法兰，中间法兰的中央具有上大下小的锥形低密度流体采集口。

6.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐的下端小圆柱筒底部中央设置有垂直立柱，垂直立柱的顶部伸入圆锥筒内并连接有阻挡盘，阻挡盘的直径和垂直立柱的长度能保证高密度流体能够通过圆锥筒的侧壁和阻挡盘边沿之间的间隙进入小圆柱筒内。

7.如权利要求6所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述阻挡盘的外沿设有与立柱成45°角的3个均布的低密度流体回流孔。

8.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐以其各自的入口管为界，内部分为上部空腔和下部空腔，第4级旋流分离罐的容积设为Vm³且上下空腔容积相同，第5级旋流分离罐的容积为0.7312Vm³且上部空腔比下部空腔小，第3级旋流分离罐的容积为0.2827Vm³且上部空腔比下部空腔大，第2级旋流分离罐的容积为0.1669Vm³且上部空腔比下部空腔大，第1级旋流分离罐的容积为0.1669Vm³且上下空腔容积相同。

9.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐的物料进口管上均设置有空压机。

10.如权利要求1所述的一种常温旋流式空气分离装置，其特征在于：所述旋流分离罐的上端小圆柱筒上设置有压力表。