本實(shí)用新型涉及制氮設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)。

背景技術(shù)：

果蔬氣調(diào)貯藏多采用充氮降氧來實(shí)現(xiàn)庫(kù)內(nèi)氣體成分的調(diào)節(jié)。其中一種制氮機(jī)采用中空纖維膜分離制氮。而膜組件對(duì)空氣的潔凈度及水分要求特別高，壓縮空氣進(jìn)入膜組之前必須多級(jí)過濾和冷干脫水。通過冷干降低壓縮空氣中的水分，但低溫空氣進(jìn)入膜組分離效率低，需要采用加熱裝置將空氣加熱至40～50℃。

現(xiàn)有的制氮機(jī)的加熱裝置為直接對(duì)空氣進(jìn)行加熱，容易造成加熱不均勻，使后續(xù)對(duì)氮?dú)夂脱鯕獾姆蛛x不徹底。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種加熱均勻的帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：一種帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)，包括加熱裝置，所述加熱裝置包括若干依次連接的水浴缸和對(duì)水浴缸進(jìn)行加熱的熱源，所述水浴缸的頂部開設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口上設(shè)有延伸至水浴缸內(nèi)的進(jìn)氣管，相鄰兩個(gè)水浴缸的出氣口和進(jìn)氣口管道連接；所述水浴缸的頂部還開設(shè)有排氣口，所述排氣口內(nèi)設(shè)有第一閥門，所述出氣口內(nèi)設(shè)有第二閥門；所述水浴缸內(nèi)設(shè)有溫度控制器和檢測(cè)氣體溫度的溫度計(jì)，所述溫度計(jì)、溫度控制器、第一閥門和第二閥門之間電連接。

進(jìn)一步地，所述熱源包括盤設(shè)與水浴缸下方的電熱絲。

或者，所述熱源包括盤設(shè)與水浴缸下方的電磁加熱線圈，所述水浴缸在靠近電磁加熱線圈的位置為鐵質(zhì)材料。

進(jìn)一步地，每個(gè)水浴缸內(nèi)均設(shè)有泄壓閥。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管包括總管和與總管端部并列連接的若干歧管。

綜上所述，熱源先對(duì)水浴缸內(nèi)的液體介質(zhì)加熱至某一溫度，然后向進(jìn)氣管內(nèi)通入空氣，空氣在液體介質(zhì)中形成氣泡，并由于浮力上升，上升過程中與較高溫度的液體介質(zhì)發(fā)生充分且均勻的熱交換，空氣得到均勻加熱。

若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)上方的空氣溫度低于所需值，氣體進(jìn)入下一個(gè)水浴缸，再次被加熱，然后再由溫度計(jì)檢測(cè)加熱后的氣體溫度是否達(dá)標(biāo)，以此類推；若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)上方的空氣溫度達(dá)到所需值，氣體經(jīng)第一閥門直接排出至后續(xù)的分離工序，不必進(jìn)入下一個(gè)水浴缸內(nèi)再次加熱。

相比現(xiàn)有技術(shù)，采用多級(jí)水浴加熱，對(duì)空氣加熱均勻，在單級(jí)達(dá)到需要溫度后，跳過后級(jí)水浴缸，效率較高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)中加熱裝置的前視圖；

圖2為本實(shí)用新型帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)中加熱裝置的俯視圖；

圖3為圖2沿A-A線的剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)中加熱裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖說明：1、水浴缸；2、熱源；3、進(jìn)氣管；4、第一閥門；5、第二閥門；6、溫度控制器；7、泄壓閥；8、歧管；9、液體介質(zhì)；10、排氣管。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖4對(duì)本實(shí)用新型帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)的實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

一種帶多級(jí)水浴加熱裝置的中空纖維膜制氮機(jī)，包括加熱裝置，所述加熱裝置包括若干依次連接的水浴缸1和對(duì)水浴缸1進(jìn)行加熱的熱源2，所述水浴缸1的頂部開設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口上設(shè)有延伸至水浴缸1內(nèi)的進(jìn)氣管3，相鄰兩個(gè)水浴缸1的出氣口和進(jìn)氣口管道連接；所述水浴缸1的頂部還開設(shè)有排氣口，所述排氣口內(nèi)設(shè)有第一閥門4，所述出氣口內(nèi)設(shè)有第二閥門5；所述水浴缸1內(nèi)設(shè)有溫度控制器6和檢測(cè)氣體溫度的溫度計(jì)，所述溫度計(jì)、溫度控制器6、第一閥門4和第二閥門5之間電連接。

“溫度計(jì)、溫度控制器6、第一閥門4和第二閥門5之間電連接”的方案為現(xiàn)有技術(shù)，可以參見申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N201520085129.7的中國(guó)專利，其包括溫度計(jì)、溫度控制器和氣動(dòng)閥，當(dāng)加熱爐內(nèi)的水浴溫度達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，溫度控制器會(huì)將信號(hào)傳遞到氣動(dòng)閥（本實(shí)用新型中的第一閥門4和第二閥門5），氣動(dòng)閥會(huì)自動(dòng)關(guān)小氣門。

通過采用上述技術(shù)方案，如圖3所示，熱源2先對(duì)水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9加熱至某一溫度，然后向最左側(cè)的水浴缸1內(nèi)通入空氣（最左側(cè)的水浴缸1的進(jìn)氣口與氣源連接），空氣在液體介質(zhì)9中形成氣泡，并由于浮力上升，上升過程中與較高溫度的液體介質(zhì)9發(fā)生充分且均勻的熱交換，空氣得到均勻加熱。

若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)9上方的空氣溫度低于所需值，溫度控制器6發(fā)送信號(hào)，關(guān)閉第一閥門4，打開第二閥門5，水浴缸1內(nèi)的氣體經(jīng)管道進(jìn)入下一級(jí)（右側(cè)）的水浴缸1內(nèi)，水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9已經(jīng)得到熱源2的加熱，空氣與水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9再次熱交換得以被加熱，然后再由溫度計(jì)檢測(cè)加熱后的氣體溫度是否達(dá)標(biāo)，以此類推。

若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)9上方的空氣溫度達(dá)到所需值，溫度控制器6發(fā)送信號(hào)，打開第一閥門4，關(guān)閉第二閥門5，水浴缸1內(nèi)的氣體經(jīng)第一閥門4直接排出至后續(xù)的分離工序，不必進(jìn)入下一級(jí)的水浴缸1內(nèi)再次加熱。

相比現(xiàn)有技術(shù)，采用多級(jí)水浴加熱，對(duì)空氣加熱均勻，在單級(jí)達(dá)到需要溫度后，跳過后級(jí)水浴缸1，效率較高。

所有的排氣口可以通向同一根管道——排氣管10，集中收集后排放至后續(xù)工序。

在每個(gè)排氣口可以設(shè)置吸附干燥劑，用于對(duì)空氣進(jìn)行干燥。

本實(shí)施例優(yōu)選的，所述熱源2包括盤設(shè)與水浴缸1下方的電熱絲。

通過采用上述技術(shù)方案，電熱絲通電后把電能轉(zhuǎn)化為熱能，輻射很小。

或者，所述熱源2包括盤設(shè)與水浴缸1下方的電磁加熱線圈，所述水浴缸1在靠近電磁加熱線圈的位置為鐵質(zhì)材料。

通過采用上述技術(shù)方案，電磁加熱線圈通電后產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)含鐵質(zhì)材料的水浴缸1處于電磁加熱線圈上方時(shí)，水浴缸1切割交變磁力線而在鐵質(zhì)材料部分產(chǎn)生交變的電流（渦流），渦流使水浴缸1鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，使水浴缸1自行高速發(fā)熱，加熱其內(nèi)的液體介質(zhì)9，具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、體積小和安全性好等特點(diǎn)。

本實(shí)施例優(yōu)選的，每個(gè)水浴缸1內(nèi)均設(shè)有泄壓閥7。

通過采用上述技術(shù)方案，泄壓閥7根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力自動(dòng)啟閉，用于保護(hù)系統(tǒng)安全，防止壓力過高而爆炸。

本實(shí)施例優(yōu)選的，所述進(jìn)氣管3包括總管和與總管端部并列連接的若干歧管8。

通過采用上述技術(shù)方案，如圖2和圖4所示，由總管分出的歧管8增大氣體與液體介質(zhì)9之間的接觸面積，提高換熱效率。

綜上所述，熱源2先對(duì)水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9加熱至某一溫度，然后向最左側(cè)的水浴缸1內(nèi)通入空氣，空氣在液體介質(zhì)9中形成氣泡，并由于浮力上升，上升過程中與較高溫度的液體介質(zhì)9發(fā)生充分且均勻的熱交換，空氣得到均勻加熱。

若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)9上方的空氣溫度低于所需值，溫度控制器6發(fā)送信號(hào)，關(guān)閉第一閥門4，打開第二閥門5，水浴缸1內(nèi)的氣體經(jīng)管道進(jìn)入下一級(jí)（右側(cè)）的水浴缸1內(nèi)，水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9已經(jīng)得到熱源2的加熱，空氣與水浴缸1內(nèi)的液體介質(zhì)9再次熱交換得以被加熱，然后再由溫度計(jì)檢測(cè)加熱后的氣體溫度是否達(dá)標(biāo)，以此類推。

若溫度計(jì)檢測(cè)到的液體介質(zhì)9上方的空氣溫度達(dá)到所需值，溫度控制器6發(fā)送信號(hào)，打開第一閥門4，關(guān)閉第二閥門5，水浴缸1內(nèi)的氣體經(jīng)第一閥門4直接排出至后續(xù)的分離工序，不必進(jìn)入下一級(jí)的水浴缸1內(nèi)再次加熱。

相比現(xiàn)有技術(shù)，采用多級(jí)水浴加熱，對(duì)空氣加熱均勻，在單級(jí)達(dá)到需要溫度后，跳過后級(jí)水浴缸1，效率較高。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。