CN106395767A - 等离子切割专用制氮机 - Google Patents

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王晓华
许维忠
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Jiangsu Jiayu Special Equipment Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种等离子切割专用制氮机,包括:PLC控制器,PLC控制器与吸附塔组件连接,用于控制吸附塔组件的工作形成成品氮气,PLC控制器与纯度检测组件连接,用于控制纯度检测组件检测成品氮气纯度并进行成品氮气提纯形成高品质氮气;PLC控制器与气体增压组件连接,用于控制气体增压组件工作和停止,气体增压组件工作时压缩高品质氮气形成高压氮气流。本发明提供的等离子切割专用制氮机一方面可以持续产生氮气,高效快速的同时对产生氮气的纯度进行检测,将纯度不够的氮气进行回收,回塔重新提纯,保证了氮气纯度的达标。

Description

等离子切割专用制氮机
技术领域
本公开一般涉及氮气制备设备,具体涉及等离子切割专用制氮机。
背景技术
等离子切割制氮机是以空气为原料,制氮机专用分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理提纯氮气,具体而言是利用分子筛对氮和氮的选择性吸附而使氮和氮分离的方法提取高纯度的氮气。
传统的等离子切割一般采用气瓶式氮气,使用成本较高,使用等离子切割专用制氮机可以解决这个问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种等离子切割专用制氮机。
第一方面,提供一种等离子切割专用制氮机,包括:PLC控制器,吸附塔组件、纯度检测组件和气体增压组件,
所述PLC控制器与所述吸附塔组件连接,用于控制所述吸附塔组件的工作形成成品氮气,
所述PLC控制器与所述纯度检测组件连接,用于控制所述纯度检测组件检测所述成品氮气纯度并进行成品氮气提纯形成高品质氮气;
所述PLC控制器与所述气体增压组件连接,用于控制所述气体增压组件工作和停止,所述气体增压组件工作时压缩所述高品质氮气形成高压氮气流。
本发明提供的等离子切割专用制氮机一方面可以持续产生氮气,高效快速的同时对产生氮气的纯度进行检测,将纯度不够的氮气进行回收,回塔重新提纯,保证了氮气纯度的达标;另一方面,通过气体增压组件对氮气进行增压形成高压氮气流,制成的氮气压力高,高压氮气流提高了切割直度,提高了切割边的质量,有效控制氧化物的形成。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1本发明实施例中等离子切割专用制氮机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1,本发明提供一种等离子切割专用制氮机,包括:PLC控制器,吸附塔组件、纯度检测组件和气体增压组件,
所述PLC控制器与所述吸附塔组件连接,用于控制所述吸附塔组件的工作形成成品氮气,
所述PLC控制器与所述纯度检测组件连接,用于控制所述纯度检测组件检测所述成品氮气纯度并进行成品氮气提纯形成高品质氮气;
所述PLC控制器与所述气体增压组件连接,用于控制所述气体增压组件工作和停止,所述气体增压组件工作时压缩所述高品质氮气形成高压氮气流。
本发明实施例提供的等离子切割专用制氮机可以持续产生氮气,高效快速,通过PLC控制器对吸附塔组件、纯度检测组件和气体增压组件进行控制,使得该制氮机的工作更加精确,并且控制吸附塔高效循环工作,纯度检测组件检测成品氮气的纯度并进行提纯,在提纯后产生高品质氮气时,控制气体增压组件工作对高品质氮气进行压缩形成高压氮气流。
进一步的,所述吸附塔组件设有空气进气口1和出气口12,与所述空气进气口连接吸附塔组,所述吸附塔组包括第一吸附塔3和第二吸附塔4,所述第一吸附塔3与所述第二吸附塔4之间连接有阀门系统;所述出气口连接所述纯度检测组件。
进一步的,所述第一吸附塔3与所述第二吸附塔4中分别装有碳分子筛。
进一步的,所述PLC控制器分别连接所述第一吸附塔和所述第二吸附塔,控制所述第一吸附塔和所述第二吸附塔交替循环工作。
本发明实施例中的吸附塔中装有高品质的碳分子筛作为吸附剂,在一定的压力下,从空气中制取氮气。具体而言是经过净化干燥的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于动力学效应,氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮,在吸附未达到平衡时,氮在气相中被富集起来,形成成品氮气。然后减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质,实现再生。在系统中设置两个吸附塔,一塔吸附产氮的同时另一塔脱附再生,通过PLC程序自动控制,使两塔交替循环工作,当第一吸附塔吸附产氮时第二吸附塔脱附再生,第二吸附塔吸附产氮时第一吸附塔脱附再生,循环工作以实现连续生产高品质氮气之目的。
“第一吸附塔与第二吸附塔之间连接有阀门系统”具体为:第一吸附塔3顶端与第二吸附塔4顶端分别通过第一阀门连接至吸附塔组气体输出管道;第一吸附塔中间与第二吸附塔中间分别通过第二阀门连接至空气进气口;第一吸附塔底端与第二吸附塔底端分别通过第三阀门连接至空气进气口、和第四阀门连接至消声器。
进一步的,所述纯度检测组件包括并联的纯度分析仪2和气体回收系统,所述气体回收系统包括:管道系统,与所述管道系统相连的氮气工艺罐6,所述管道系统包括并联的气体流进管路和气体流出管路。
纯度分析仪2两端分别安装有第一电磁阀11和第二电磁阀13。纯度分析仪通过采集氮气进行纯度检测,在纯度分析仪两端分别连接电磁阀可以控制进出纯度分析仪的氮气量,保证纯度分析仪检测的准确性。
所述气体流进管路包括相连的第一截止阀7、第一单向阀9和粉尘过滤器5,所述气体流出管路包括相连的第二截止阀8和第二单向阀10,所述第一单向阀和所述第二单向阀气体流向相反。
气体管路是在氮气纯度不足时进行气体回收重新提纯的,因此,气体管路中并联的两条支路上安装有方向相反的单向阀,一条支路进气,另一条支路将纯度不够的氮气回收至吸附塔中;并且在第一截止阀和第一单向阀后安装粉尘过滤器,实现对氮气的进一步提纯。
进一步的,所述纯度分析仪与所述PLC控制器电连接,用于将氧气纯度信息发送给所述PLC控制器;
所述PLC控制器与所述气体回收系统、所述出气口控制阀电连接,用于控制所述气体回收系统的工作状态,和所述出气口控制阀的开启和关闭。
通过PLC控制器对纯度检测组件进行精确控制,若纯度分析仪检测到气体纯度不合格立即发送信号至PLC控制器,PLC控制器控制气体回收系统等进行工作。
进一步的,所述气体增压组件包括顺次连接的氮气缓冲罐16、氮气增压机17和高压氮气出口管路18。
由于高压氮气在金属切割过程中能够提高切割直度和切割边质量并且有效控制氧化的形成,因此需要将产生的高品质氮气进行增压形成高压氮气流供给使用;首先经过氮气缓冲罐对进入的氮气气流进行稳定,将氮气气流平稳的输送到增压机,通过增压后经高压氮气出口管路输出,中低压氮气流:0.5~0.8Mpa通过所述氮气缓冲罐16缓冲之后,将平稳的气流输送到氮气增压机17,从高压氮气出口管路18流出后压力可达到1.6Mpa~4.0Mpa,可应用于多种需要高压氮气的场合。
进一步的,所述纯度检测组件与所述气体增压组件之间还连接有电磁阀和氮气出口管路。
本发明提供的等离子切割专用制氮机一方面可以持续产生氮气,高效快速的同时对产生氮气的纯度进行检测,将纯度不够的氮气进行回收,回塔重新提纯,保证了氮气纯度的达标;另一方面,通过气体增压组件对氮气进行增压形成高压氮气流,制成的氮气压力高,高压氮气流提高了切割直度,提高了切割边的质量,有效控制氧化物的形成。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种等离子切割专用制氮机,其特征在于,包括:PLC控制器,吸附塔组件、纯度检测组件和气体增压组件,
所述PLC控制器与所述吸附塔组件连接,用于控制所述吸附塔组件的工作形成成品氮气,
所述PLC控制器与所述纯度检测组件连接,用于控制所述纯度检测组件检测所述成品氮气纯度并进行成品氮气提纯形成高品质氮气;
所述PLC控制器与所述气体增压组件连接,用于控制所述气体增压组件工作和停止,所述气体增压组件工作时压缩所述高品质氮气形成高压氮气流。
2.根据权利要求1所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述吸附塔组件设有空气进气口和出气口,与所述空气进气口连接吸附塔组,所述吸附塔组包括第一吸附塔和第二吸附塔,所述第一吸附塔与所述第二吸附塔之间连接有阀门系统;所述出气口连接所述纯度检测组件。
3.根据权利要求2所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述第一吸附塔与所述第二吸附塔中分别装有碳分子筛。
4.根据权利要求2所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述PLC控制器分别连接所述第一吸附塔和所述第二吸附塔,控制所述第一吸附塔和所述第二吸附塔交替循环工作。
5.根据权利要求1所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述纯度检测组件包括并联的纯度分析仪和气体回收系统,所述气体回收系统包括:管道系统,与所述管道系统相连的氮气工艺罐,所述管道系统包括并联的气体流进管路和气体流出管路。
6.根据权利要求5所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述纯度分析仪与所述PLC控制器电连接,用于将氧气纯度信息发送给所述PLC控制器;
所述PLC控制器与所述气体回收系统、所述出气口控制阀电连接,用于控制所述气体回收系统的工作状态,和所述出气口控制阀的开启和关闭。
7.根据权利要求1所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述气体增压组件包括顺次连接的氮气缓冲罐、氮气增压机和高压氮气出口管路。
8.根据权利要求7所述的等离子切割专用制氮机,其特征在于,所述纯度检测组件与所述气体增压组件之间还连接有电磁阀和氮气出口管路。
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