圖 4 立式軸向吸附器內部結構示意圖

　　對于氣流進氣口在吸附器中央的情況，氣流分布板承擔著分布氣流的主要任務。其結構設計主要從以下幾個方面考慮。

　　( 1) 從吸附器氣流分布三維軟件模擬 ( 如圖 5 所示) 可以看出，吸附器中部流速大，并且氣流相對集中，會造成氣流局部短路。因此需要降低 吸附器中心的氣流速度，并且讓氣流擴散到四周。降低吸附器底部的氣流速度，可通過增加氣流擋板 來實現，進而降低吸附器中心的氣流速度，防止吸 附器中部流速過大，成底部的氧化鋁粉化。

　　圖 5 吸附器氣流分布三維軟件模擬

　　( 2) 增設底部氣流分布器，讓氣流擴散到四周。氣流分布器在支撐吸附劑同時也可以增加吸附器四周的氣量，讓氣流均勻地經過分子篩，發揮其佳的吸附性能。增設氣流分布器后，靠近塔壁的速度有所提升，塔中心的流速有所下降 ( 如圖 6所示) ，氣流分布效果很好。氣流分布板的強度和功能對制氧系統非常重要，若設置不合理，會引發分子篩泄漏等故障。

　　2.3 不均勻式的氣流分布器

　　增加氣流分布器和氣流擋板后，

吸附器中心的氣流速度有所下降，四周速度有所提升，但中心的分子篩得不到充分利用。雖然均勻性孔板對氣流分布能起到一定的作用，但由于增加了氣流擋板，其效果并非很理想，故采用非均勻孔板效果更好。非均勻性孔板有效降低了中心區域的流速，提高了四周的流速，改變了傳統結構內部的分布形式。而不均勻孔板的中間孔徑小、邊緣孔徑大，其出口截面積呈不均勻分布，正好符合流體的分布特征，較小的孔徑可以使空氣承受較大的阻力，從而使四周孔中的流體增加; 四周較大的孔徑保證了氣流順利通過，有效改善了氣流分布情況。故氣流分布器宜采用不均勻式。兩種氣流分布器如圖 7 所示。

　　2.4大塔和小塔的氣流分布

　　從吸附器氣流分布三維軟件模擬可以清晰看出，吸附器直徑較大時，即使增加氣流擋板和氣流分布器，其實際效果也不如直徑較小的吸附器，故可以采用大塔分成小塔的方法，既可以解決運輸問題，吸附器又可以標準化生產，不需要現場制作。

　　3 .結 論

　　( 1) 實現變壓吸附制氧裝置大型化，就吸附器結構而言，通過三維軟件模擬可發現采用大塔分成小塔，有利于模組化設計，提高變壓吸附制氧裝置的標準化設計進程。

　　( 2) 增加氣體導流管才能使分子篩利用率提高，能耗降低。

　　( 3) 由氣流分布三維軟件模擬結果可知，采用不均勻式氣流分布器的氣 流分布效果較好。

　　( 4) 氣流分布板的支撐效果及功能對氣流分布很重要。

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