一种净化柱及惰性气体设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种净化柱，包括一壳体，在所述壳体内包括至少一个净化单元，净化单元可装填不同类型净化材料，或者包括多个填充有净化材料的净化子单元，实现多种吸附功能，相当于多柱可串可并，灵活多变以满足现在使用者多样式复杂工艺需求，甚至使用者可以自行根据需求自由选择，安全性经济性更好。

A purification column and inert gas equipment

The utility model provides a purification column, including a housing, which includes at least one purification unit in which the purification unit can fill different types of purification materials, or include a plurality of purifying subunits filled with purifying materials to achieve a variety of adsorption functions, equivalent to a multi column, and flexible to satisfy the present. It is safer and more economical for users to choose more complex processes and even users can freely choose according to their needs.

【技术实现步骤摘要】
一种净化柱及惰性气体设备
本技术涉及气体净化领域，具体涉及一种净化柱及惰性气体设备。
技术介绍
惰性气体设备广泛应用于医学、生物、化学化工、核能、锂电，以及机械加工等高科技研究领域和生产制造过程中。惰性气体设备不仅可以为各种科研与生产提供无水、无氧的实验环境，同时还可以给科研工作者以安全防护，比如医疗生物防菌防病、核能防辐射防泄漏，还有化学化工防有毒气体等等。目前惰性气体设备主要包括箱体、气体净化柱、循环单元，以及控制单元等。原理就是控制单元控制循环单元开启，驱动箱体内气体不断流经气体净化柱，气体净化柱不断除去箱体泄露或科研、生产操作导致增加的氧气、水，及其他气体，使氧气和水等控制在一定范围来满足使用者的要求。目前惰性气体设备越来越大，所需净化柱功能越来越多，去除杂质也越来越复杂，如附图1所示，净化柱柱体上端为进风口，下端为排风口，柱体内为填料层，填料层越厚层数越多，更换材料及维护越来越不方便；在净化过程中，靠近进风口的净化材料吸收的杂质越来越多，净化能力弱化严重，而靠近排风口的净化材料利用率低，净化柱内净化材料利用不均衡，整体式净化柱不便于局部更换净化材料，造成了净化材料浪费严重，增加了使用成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供了一种方便填装、可串可并的高效净化柱，大大提高了气体循环净化杂质的种类及净化效率。为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种净化柱，包括一壳体，所述壳体内包括进风腔室、出风腔室，在进风腔室与出风腔室之间的壳体内包括至少一个净化单元，所述净化单元内填充有多种类型净化材料或者所述净化单元包括多个填充有净化材料的净化子单元。本技术相较于现有技术，该净化柱可填充多种材料，实现多种吸附功能，或者净化柱分隔为多个净化子单元，便于单独更换过度使用的净化子单元，降低使用成本。进一步地，各所述净化子单元并行排列、堆叠或成环形相互套设，各净化子单元的净化材料类型相同、部分不同或全部不同。采用上述优选的方案，该净化柱方便填充多种材料，实现多种吸附功能，相当于多柱可串可并，灵活多变以满足现在使用者多样式复杂工艺需求，甚至使用者可以自行根据需求自由选择，安全性经济性更好。进一步地，所述净化子单元之间设有混流室。采用上述优选的方案，可以使气体混合更充分，净化效果更好。进一步地，所述净化单元截面成多边形、闭合曲线形或者环形。采用上述优选的方案，可以根据现场空间和吸附气体类型选用不同形状净化单元，提高净化柱的适用性。进一步地，所述净化柱包括多个净化单元，各净化单元可以相互串接、并接或者串并接组合设置。采用上述优选的方案，可以根据需求串并接净化单元，灵活多变以满足现在使用者多样式复杂工艺需求。进一步地，所述净化单元内均匀设有多个加热单元。进一步地，所述净化柱壳体外设有保温层。采用上述优选的方案，净化柱再生时，保温层进一步隔绝净化柱与外界接触，能很好保持热量，提高热利用率；加热单元使净化柱净化单元内净化材料温度均匀快速上升，加快再生效率。当惰性气体设备在一些寒冷地区使用时，可以通过加热单元适当预热保温净化柱，提高净化效率。进一步地，所述净化单元内均匀设有多个冷却单元。进一步地，所述冷却单元一端设有冷媒入口，另一端设有冷媒出口，所述冷却单元内通入循环冷媒。进一步地，所述冷却单元外周设有隔离腔，所述隔离腔上设有可开闭的冷媒入口、冷媒出口，所述隔离腔上还设有可开闭的真空接口。采用上述优选的方案，净化柱再生时，隔离腔可抽真空避免热量散失；再生冷却时，在冷却单元及隔离腔内充入冷媒，冷媒可以使用气体、液体等媒介，极大加快净化柱冷却速度。传统净化柱再生过程中，冷却时间占绝大部分时间，通常大型净化柱以天计时，小型净化柱也以小时计，而采用本技术方案的净化柱再生冷却时间可以以分钟计。当惰性气体设备不需要水氧浓度很低时，通过冷却单元降低温度抑制净化材料一定的吸附能力；当纯化气体中有高活泼型气体时，比如氯气，为避免净化柱过热，通过冷却单元降低温度，使得净化材料温度适合吸附氯气，进而避免净化柱过温。进一步地，所述进风腔室内设有螺旋导风板组。采用上述优选的方案，螺旋导风板组会使气体产生涡流，增加气体搅动，提升均匀性及穿透力。一种惰性气体设备，其特征在于，包括箱体、循环单元、上述的净化柱，所述循环单元通过管路连接在所述箱体上出气口与进气口之间，所述净化柱连接在所述循环单元与箱体进气口或出气口之间的管路上。采用上述优选的方案，由于惰性气体设备采用了上述净化柱，循环气体杂质净化更多效果更佳，安全性经济性更好，惰性气体设备总体结构更为简单，成本更低。进一步地，还包括控制装置，所述净化柱的进风腔室、出风腔室内分别设有温度传感器、多种气体浓度传感器，所述温度传感器、多种气体浓度传感器均与所述控制装置信号连接；所述控制装置可以根据净化气体类别及相应气体浓度要求，通过控制循环单元运转功率和冷却单元/加热单元的开闭，实现净化柱内保持合理稳定的净化速度和温度条件；所述控制装置可以通过对净化柱内温度条件、气体浓度变化数据进行分析，从而对净化柱净化能力实时监测，并在必要时对净化柱净化材料实施再生；在净化柱再生时，所述控制装置控制冷却单元隔离腔抽真空，控制加热单元加热将净化柱提升到合理温度以加快再生效率；在净化柱再生完成后，所述控制装置控制冷却单元及隔离腔内冲入冷媒以加快净化柱冷却速度，并最终使净化柱保持稳定的温度。采用上述优选的方案，净化柱吸附温度可调节，并能精准调控温度，满足不同气体浓度工艺需求，只需在控制装置内输入气体类型及浓度要求，即可自动优化调节净化温度及净化速度，节省能源并能延长净化材料的使用时长。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术净化柱的结构示意图；图2是本技术一种实施方式的结构示意图；图3是本技术另一种实施方式的结构示意图；图4是本技术另一种实施方式的结构示意图；图5是本技术另一种实施方式的结构示意图；图6是本技术另一种实施方式的结构示意图；图7是本技术另一种实施方式的结构示意图；图8是本技术另一种实施方式的结构示意图；图9是本技术另一种实施方式的结构示意图；图10是本技术另一种实施方式的结构示意图；图11是本技术另一种实施方式的结构示意图；图12是本技术另一种实施方式的结构示意图；图13是本技术另一种实施方式的结构示意图；图14是本技术另一种实施方式的结构示意图；图15是本技术另一种实施方式的结构示意图。图中数字和字母所表示的相应部件的名称：1-箱体；3-循环单元；4-净化柱；40-壳体；41-进风腔室；42-净化单元；420-净化子单元；43-出风腔室；44-冷却单元；440-隔离腔；441-冷媒入口；442-冷媒出口；443-冷媒入口；444-冷媒出口；445-真空接口；45-加热单元；46-保温层；47-螺旋导风板组；48-混流室；5-螺线风道；51-切线入口。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种净化柱，包括一壳体，其特征在于，所述壳体内包括进风腔室、出风腔室，在进风腔室与出风腔室之间的壳体内包括至少一个净化单元，所述净化单元内填充有多种类型净化材料或者所述净化单元包括多个填充有净化材料的净化子单元。

【技术特征摘要】
1.一种净化柱，包括一壳体，其特征在于，所述壳体内包括进风腔室、出风腔室，在进风腔室与出风腔室之间的壳体内包括至少一个净化单元，所述净化单元内填充有多种类型净化材料或者所述净化单元包括多个填充有净化材料的净化子单元。2.根据权利要求1所述的净化柱，其特征在于，各所述净化子单元并行排列、堆叠或成环形相互套设，各净化子单元的净化材料类型相同、部分不同或全部不同。3.根据权利要求2所述的净化柱，其特征在于，所述净化子单元之间设有混流室。4.根据权利要求1所述的净化柱，其特征在于，所述净化单元截面成多边形、闭合曲线形或者环形。5.根据权利要求1所述的净化柱，其特征在于，所述净化柱包括多个净化单元，各净化单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德龙，李春风，戴梦德，
申请(专利权)人：威格气体纯化科技苏州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32