CN206308017U - 一种变压吸附制氮机的节能*** - Google Patents

一种变压吸附制氮机的节能*** Download PDF

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陈允华
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Abstract

本实用新型提供一种变压吸附制氮机的节能***，包含吸附塔(A)、吸附塔(B)和气源，在吸附塔(A)、吸附塔(B)上设置若干二通电磁阀，二通电磁阀与PLC控制器连接，通过PLC控制器控制所有二通电磁阀的开闭，已达到节能的效果。采用本节能***的制氮机，可在5分钟内产生合格的氮气；制氮机可以根据用气量来调整工作时间的长短，节能效果明显。

Description

一种变压吸附制氮机的节能***
技术领域
本实用新型涉制氮机技术领域，尤其涉及一种节能型变压吸附的制氮机。
背景技术
已知的制氮机主要由空压机、空气罐、冷干机、过滤器、除油器、吸附塔A、吸附塔B和氮气罐构成，其工作原理为变压吸附制氮。采用碳分子筛为吸附剂，在一定的压力下，碳分子筛对空气中的氧的吸附远大于氮，因此通过可编程序控制各路气动阀的启闭，A、B两塔可以交替循环，加压吸附、减压脱附，完成氧氮分离，得到所需纯度的氮气。
但此种制氮机却存在不足：开机后15-30分钟才可得到合格的氮气，所以变压吸附制氮机是按24小时不间断运行设计的。在通常情况下用户用氮气的流量不是一直不变的，比如，一台30L/min的制氮机，最多用气量时为30L/min，最少用气量是5L/min，用气量少时制氮机氮气纯度达到要求后空压机不停机，而制氮机的压力与氮气储气罐的压力平衡了，所制得氮气不能收集从而白白排掉，制氮机不停机不断的消耗压缩空气，空压机不断的加载和卸载空载运行，空压机不停机白白浪费电能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种变压吸附制氮机的节能***，
一种变压吸附制氮机的节能***，包含吸附塔(A)、吸附塔(B)和气源，
气源通过管路连接二通电磁阀(00)，二通电磁阀(00)分两路分别连接二通电磁阀(06)、二通电磁阀(07)，二通电磁阀(06)连接吸附塔(A)，二通电磁阀(06)连接吸附塔(B)；吸附塔(A)再连接二通电磁阀(04)，吸附塔(B)再连接二通电磁阀(05)，二通电磁阀(04)、二通电磁阀(05)合成一路连接单向阀(D1)，单向阀(D1)连接二通电磁阀(01)，二通电磁阀(01)连接氮气罐，氮气罐设有氮气出气口，氮气出气口连接有流量传感器；
二通电磁阀(06)与吸附塔(A)之间设置有二通电磁阀(02)，二通电磁阀(07)与吸附塔(B)之间设置有二通电磁阀(03)；
吸附塔(A)二通电磁阀(04)之间设有单向阀(D2)，吸附塔(B)二通电磁阀(05)之间也设有单向阀(D3)，两个单向阀合成一路连接在限流阀，限流阀再连接二通电磁阀(08)，二通电磁阀(08)连接压力传感器；
二通电磁阀(00—08)、流量传感器、压力传感器、单向阀(D1—D3)通过电路连接一PLC控制器。
所述氮气出气口连接有质谱仪。
二通电磁阀(00—07)为变压吸附功能阀。
二通电磁阀(08)为反吹控制功能阀。
有益效果，采用本节能***的制氮机，可在5分钟内产生合格的氮气；制氮机可以根据用气量来调整工作时间的长短，节能效果明显，如6台30L/min功率为2.2kw的制氮机，最多用气量时为180L/min，最少用气量是15L/min，改造前不停机供氮气，一年用电114048度，按12月，每月30天每天24小时算平均每小时用电13.2度，按1度电1.2元计算，为一年电费136858元。运用此方案改造后以工作8小时待机16小时计算，一年用电量45619度，省电50％以上，电费为54743元，节约电费50％以上。省电的同时空压机的运行时间减少了，换空压机耗材的频率变小了，节约了维护成本；由于流量控制适中，所以吸附塔升压快，氮气纯度易上升。当两塔均压时，无氮气流出；自动化程度高，只需要打开电源开关就可以自动控制流量、纯度和压力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1是本实用新型一种变压吸附制氮机的节能***的控制流程示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1：气源通过管路连接二通电磁阀00，二通电磁阀00分两路分别连接二通电磁阀06、二通电磁阀07，二通电磁阀06连接吸附塔A，二通电磁阀06连接吸附塔B；吸附塔A再连接二通电磁阀04，吸附塔B再连接二通电磁阀05，二通电磁阀04、二通电磁阀05合成一路连接单向阀D1，单向阀D1连接二通电磁阀01，二通电磁阀01连接氮气罐，氮气罐设有氮气出气口，氮气出气口连接有流量传感器；
二通电磁阀06与吸附塔A之间设置有二通电磁阀02，二通电磁阀07与吸附塔B之间设置有二通电磁阀03；
吸附塔A二通电磁阀04之间设有单向阀D2，吸附塔B二通电磁阀05之间也设有单向阀D3，两个单向阀合成一路连接在限流阀，限流阀再连接二通电磁阀08，二通电磁阀08连接压力传感器；
二通电磁阀00—08、流量传感器、压力传感器、单向阀D1—D3通过电路连接一PLC控制器。
所述氮气出气口连接有质谱仪A。
通过流量传感器得到流量信号，从而知道用户所需要的流量。通过压力传感器得到氮气罐的压力信号，从而知道氮气罐的压力变换情况，从而得知用户是否正在用气。再将流量、压力信号传输给PLC，通过PLC控制二通电磁阀00、01、02、03、04、05、06、07、08是否工作。二通电磁阀00-07为变压吸附阀，一般按照变压吸附流程工作。二通电磁阀08为反吹控制阀，当需要吹扫吸附塔废气时，此阀打开。
分情况阐述如下：
当用户正常用气时(比如需要氮气量为30L/min)，二通电磁阀00-08均按照变压吸附的流程正常工作，且周期也按照变压吸附的正常周期去运行(一个周期为A秒)。
当用户用气减少时(比如需要氮气量为10L/min)，二通电磁阀00-08均按照变压吸附的流程正常工作，但是因为用气量减少从而使吸附塔可以吸附更久的时间，所以周期也可以相应变长(一个周期为A+B秒)。因为吸附周期边长，则减少了使用的空气量。
当用户待机时，流量很小(5L/min以下)此时控制二通电磁阀01-07按照变压吸附流程工作，进气阀二通电磁阀00和反吹阀08停止工作。但因为还是再耗气，氮气罐气压会有所降低，当压力传感器检测到的压力降到某设定值时(比如从0.7Mpa降到了0.5Mpa),进气二通电磁阀00工作，从而当压力回到正常值时(0.7Mpa)，再次停止工作。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种变压吸附制氮机的节能***，包含吸附塔(A)、吸附塔(B)和气源，其特征是：
气源通过管路连接二通电磁阀(00)，二通电磁阀(00)分两路分别连接二通电磁阀(06)、二通电磁阀(07)，二通电磁阀(06)连接吸附塔(A)，二通电磁阀(06)连接吸附塔(B)；吸附塔(A)再连接二通电磁阀(04)，吸附塔(B)再连接二通电磁阀(05)，二通电磁阀(04)、二通电磁阀(05)合成一路连接单向阀(D1)，单向阀(D1)连接二通电磁阀(01)，二通电磁阀(01)连接氮气罐，氮气罐设有氮气出气口，氮气出气口连接有流量传感器；
二通电磁阀(06)与吸附塔(A)之间设置有二通电磁阀(02)，二通电磁阀(07)与吸附塔(B)之间设置有二通电磁阀(03)；
吸附塔(A)二通电磁阀(04)之间设有单向阀(D2)，吸附塔(B)二通电磁阀(05)之间也设有单向阀(D3)，两个单向阀合成一路连接在限流阀，限流阀再连接二通电磁阀(08)，二通电磁阀(08)连接压力传感器；
二通电磁阀(00—08)、流量传感器、压力传感器、单向阀(D1—D3)通过电路连接一PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮机的节能***，其特征是：所述氮气出气口连接有质谱仪。
3.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮机的节能***，其特征是：二通电磁阀(00—07)为变压吸附功能阀。
4.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮机的节能***，其特征是：二通电磁阀(08)为反吹控制功能阀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115382348A (zh) * 2022-08-26 2022-11-25 苏州班顺工业气体设备有限公司 一种节能型制氮方法

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