[实用新型]一种分离含氮蒸汽中氮气的设备

说明书

本实用新型公开了一种分离含氮蒸汽中氮气的设备，设备包括冷凝设备、闪蒸罐、引射器，冷凝设备通过进水管与闪蒸罐连接，引射器与闪蒸罐的内部相通连接，闪蒸罐的中部连接有第一氮气排气管，闪蒸罐的顶部连接有混合排气管，混合排气管上的管身上相通连接有向上延伸的上升管，上升管相通连接有第二氮气排气管。本实用新型提供的分离含氮蒸汽中氮气的设备，通过引射将闪蒸后的混合气体排至混合排气管中，混合排气管中压力升高，氮气和蒸汽的密度变化，从而将蒸汽中的氮气完全排除，实现蒸汽的回收再利用。

技术领域

本实用新型涉及气体分离领域，尤其涉及一种分离含氮蒸汽中氮气的设备。

背景技术

轮胎的硫化是指对轮胎采用模型加压方式进行的硫化，在硫化过程中，轮胎的外纹进行加温成型，而内囊则需要降温。目前一般是通过充氮的方式从而起到对内囊加压冷凝的作用。因此，轮胎硫化后产生含氮气的蒸汽冷凝水，而该冷凝水直接排放，会造成浪费，影响经济效益。而含氮气的蒸汽冷凝水，如果直接回收利用在换热领域，由于存在不凝气体氮气，其会在表面形成一层气膜，使换热困难。

据研究表明，当蒸汽含有不凝性气体时，随着蒸汽的冷凝，不凝性气体会在分界面处聚集，分界面处不凝气体分压将高于主流区不凝气体的分压，因此在蒸汽向气液分界面扩散的同时，不凝气体从气液分界面向主流扩散，形成一个动态平衡过程。由于在气液分界面处形成的不凝气体层，主流蒸汽向壁面扩散的过程必须穿过气体边界层，这增加了蒸汽的冷凝传质阻力。同时，由于不凝性气体的存在，气液界面附近的蒸汽分压降低，蒸汽的饱和温度减小，缩小了蒸汽与冷凝壁面之间的传热温差，使蒸汽的冷凝过程减弱。

因此，含不凝性气体的蒸汽冷凝换热与纯蒸汽冷凝换热相比更复杂。故而轮胎硫化后产生的含氮气的蒸汽冷凝水，需要将氮气分离，并回收蒸汽将该蒸汽用于后续的冷凝或其他换热工序中。但是，目前的技术无法有效将氮气与蒸汽分离。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种分离含氮蒸汽中氮气的设备，其解决了如何分离氮气的问题，同时实现了蒸汽的回收。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种分离含氮蒸汽中氮气的设备，包括冷凝设备、闪蒸罐、引射器，所述冷凝设备上设置有进料管，所述冷凝设备通过进水管与所述闪蒸罐连接，所述引射器与所述闪蒸罐的内部相通连接，所述闪蒸罐的中部连接有第一氮气排气管，所述闪蒸罐的顶部连接有混合排气管，所述混合排气管上的管身上相通连接有向上延伸的上升管，所述上升管相通连接有第二氮气排气管，所述第二氮气排气管排出混合排气管中的氮气。

作为优选，所述冷凝设备为冷凝水槽，所述进料管为复数个且均与所述冷凝设备的顶部连接，所述冷凝设备的底部通过进水管与所述闪蒸罐的侧面上部连接，所述进水管上安装有阀门。

作为优选，所述冷凝设备内的压力大于所述闪蒸罐内的压力。

作为优选，所述闪蒸罐上设置有液位显示器。

作为优选，所述第一氮气排气管远离所述闪蒸罐的端部封闭，所述第二氮气排气管远离所述上升管的端部封闭，所述第一氮气排气管和所述第二氮气排气管的管身上相通连接有向上延伸的上升支管。

作为优选，所述上升支管上连接有压力平衡式排气阀。

作为优选，所述闪蒸罐的底部相通连接有排水管，所述排水管道上安装有阀门。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的分离含氮蒸汽中氮气的设备，通过引射将闪蒸后的混合气体排至混合排气管中，混合排气管中压力升高，氮气和蒸汽的密度变化，从而将蒸汽中的氮气完全排除，实现蒸汽的回收再利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；