CN110180326A - 一种氮气分离设备 - Google Patents

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鲁小俊
王银平
刘松
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Gaithy Technology (suzhou) Co Ltd
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Gaithy Technology (suzhou) Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种氮气分离设备，包括：分离设备本体，其包括壳体、吸附机构、第一阀门机构、第二阀门机构和控制器；吸附机构设置在第二空腔内，吸附机构通过第一阀门机构分别与空气压缩装置、氮气缓冲罐连接，氮气缓冲罐与第二阀门机构连接，吸附机构包括两个吸附塔，两个吸附塔通过第一阀门机构相互连接；控制器设置在隔板的左表面上，并分别与第一阀门机构、第二阀门机构电连接；两个吸附塔通过连接部设置在第二空腔内。本氮气分离设备采用传统的八阀变压吸附原理制氮，吸附机构安装在壳体内安全可靠，整体体积小适合实验室等小型场使用，最大产量在33m3/h，出气浓度能达到99.999％。

Description

一种氮气分离设备
技术领域
本发明涉及氮气制备装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种氮气分离设备。
背景技术
变压吸附空分制氮(简称P.S.A制氮)是一种先进的气体分离技术，以优质进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气，具体而言，氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。现如今，制氮设备逐步地向小型化发展，越来越多的应用到实验室等小型场所，大型的制氮机应用在中小型用户手中，成本投入太大，无法给用户带来太高的实用价值。
发明内容
本发明的一个目的是提供了一种氮气分离设备，用以解决现有技术的不足。
为了实现上述目的，本发明提供了一种氮气分离设备，包括：
分离设备本体，其包括壳体、吸附机构、第一阀门机构、第二阀门机构和控制器；所述壳体为柜体机构，所述壳体内竖直设置有隔板，所述隔板的左侧为第一空腔，所述隔板的右侧为第二空腔，所述壳体的前壁设置有与所述第一空腔相对的第一前箱门和与所述第二空腔相对的第二前箱门，所述壳体的后壁设置有与所述第一空腔相对的第一后箱门和与所述第二空腔相对的第二后箱门；所述吸附机构设置在所述第二空腔内，所述吸附机构通过所述第一阀门机构分别与空气压缩装置、氮气缓冲罐连接，所述氮气缓冲罐与所述第二阀门机构连接，所述吸附机构包括两个吸附塔，两个所述吸附塔通过所述第一阀门机构相互连接；所述控制器设置在所述隔板的左表面上，并分别与所述第一阀门机构、所述第二阀门机构电连接；其中，两个所述吸附塔通过连接部设置在所述第二空腔内。
优选的是，其中，所述连接部包括设置在所述壳体内底面上的第一底座板、设置在所述第一底座板上的竖直杆、设置在所述壳体内顶面并与所述竖直杆的上端连接的顶板座，所述竖直杆上由上至下依次设置有两个卡接所述吸附塔的卡接部，所述竖直杆上靠近所述第一底座板的部位转动设置有支撑板，所述支撑板与所述第一底座板选择性地活动连接。
优选的是，其中，所述吸附塔的底部设置有第二底座板，所述第二底座板上设置有两个第五通孔，两个所述第五通孔位于所述吸附塔的两侧，所述支撑板上设置有与所述第五通孔对应的多个第五螺纹孔，所述吸附塔通过两个第五螺杆与所述支撑板连接，所述第五螺杆的一端穿过所述第五通孔并延伸至于所述第五螺纹孔连接。
优选的是，其中，所述卡接部包括可动设置在所述竖直杆上的连接板、两个分别设置在所述连接板两端的卡接夹，所述卡接夹用于卡接所述吸附塔。
优选的是，其中，所述卡接夹包括第一夹板、第二夹板以及多个第一螺杆，所述第一夹板、所述第二夹板均成弧形，并且所述第一夹板的一端、所述第二夹板的一端均与所述连接板的端部铰接，所述第一夹板的另一端与所述第二夹板的另一端可拆卸地连接；
多个所述第一螺杆分别设置在所述第一夹板和所述第二夹板上，所述第一夹板、所述第二夹板上设置有与所述第一螺杆相对的第一螺纹孔，所述第一螺杆的一端设置有抵顶卡接所述吸附塔的卡块。
优选的是，其中，所述卡块呈弧形，所述卡块包括块体和垫体，所述块体的外表面设置有与所述第一螺杆的一端对应的卡孔，所述块体的内表面沿其长度方向设置有第二凹槽，所述垫体上设置有与所述第二凹槽对应的凸出部。
所述连接板通过第二螺杆与所述竖直杆连接，所述连接板的前壁上设置有与所述第二螺杆对应的第二螺纹孔，所述竖直杆上设置有与所述第二螺杆对应的第一通孔，所述第二螺杆的一端穿过所述第二螺纹孔并延伸至所述第一通孔内。
优选的是，其中，所述支撑板上设置有与所述竖直杆对应的第二通孔和多个第三通孔，多个所述第三通孔均设在所述第二通孔的周围；所述第一底座板上设置有与所述第三通孔对应的第三螺纹孔，所述支撑板通过第三螺杆与所述第一底座板连接，所述第三螺杆的一端穿过所述第三通孔并延伸与所述第三螺纹孔连接。
优选的是，其中，所述第一夹板的另一端设置有连接块，所述连接块的外壁设置有贯通值内壁的第四螺纹孔，所述连接块上与所述第二夹板的另一端对应的侧壁设置有插槽，所述插槽向内延伸至靠近所述第一夹板的另一端，所述第二夹板的另一端设置有与所述第四螺纹孔对应的第四通孔，所述第一夹板通过第四螺杆与所述第二夹板连接，所述第四螺杆的一端穿过所述第四螺纹孔、所述第四通孔。
优选的是，其中，所述壳体的左壁上设置有与显示触摸屏相对的显示窗口，所述显示触摸屏设置在所述显示窗口内，所述显示触摸屏的输入端与所述控制器的输出端电连接。
优选的是，其中，所述第一前箱门板上设置有第一进端口和第一出端口，所述第一后门板上设置有第二出端口和第二进端口，所述第一阀门机构的输入端通过所述第一进端口与所述空气压缩装置的输入端连通，所述第一阀门机构的输出端通过所述第二出端口与所述氮气缓冲罐的输入端连通，所述氮气缓冲罐的输出端通过所述第二进端口与所述第二阀门机构的输入端连通，所述第二阀门机构的输出端与所述第一出端口连接。
优选的是，其中，还包括：报警系统，其包括报警器和氮气浓度传感器，所述报警器的输入端与所述控制器的输出端电连接，所述氮气浓度传感器设置在所述第二空腔的内顶面上，所述氮气浓度传感器通过一电路模块与所述控制器电连接；
所述氮气浓度传感器的正极连接电源的输出端，负极接地，所述电路模块包括：
第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、电感L、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；
氮气浓度传感器的信号输出端分别与第一比较器A1的反相输入端、第二比较器A2的同相输入端连接，氮气浓度传感器的信号输出端连接电感L的一端，电感L的另一端连接第一电容C1、第七电阻R7、第八电阻R8的一端，第一电容C1的另一端接地，第七电阻R7的另一地连接第二电容C2的一端，第一比较器A1的反相输入端连接的第八电阻R8、第二电容C2的另一端；
第一比较器A1的反馈端连接并联的第十电阻R10、第三电容C3，第一比较器A1的同相输入端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二比较器A2的反相输入端；第一比较器A1的同相输入端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一比较器A1的输出端；
第二比较器A2的反相输入端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端通连接第二比较器A2的输出端；第二比较器A2的输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第三比较器A3的同相输入端；
第三比较器A3的反相输入端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一比较器A1的输出端；第三比较器A3的同相输入端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第三比较器A3的输出端；第三比较器A3的反相输入端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地；第三比较器A3的输出端与控制器的输入端电连接。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明所述的氮气分离设备采用传统的八阀变压吸附原理制氮，分离设备本体操作简单且安全可靠；通过小型化设计吸附塔，吸附机构安装在壳体内安全可靠，整体体积小适合实验室等小型场使用；最大产量在33m3/h，出气浓度能达到99.999％。整个分离设备本体的占地小，相比现有的大型设备，本分离设备本体工作时的噪音小，并且采用软管连接，方便安装制造。
本发明所述的氮气分离设备，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的氮气分离设备的结构示意图。
图2为本发明所述的氮气分离设备中连接部的部分结构俯视图。
图3为本发明所述的氮气分离设备中卡块的结构侧视图。
图4为本发明所述的氮气分离设备中支撑板的部分结构俯视图。
图5为本发明所述的氮气分离设备中连接块的结构示意图。
图6为本发明所述的氮气分离设备中壳体的结构俯视图。
图7为本发明所述的氮气分离设备中壳体的结构侧视图。
图8为本发明所述的氮气分离设备中电路模块的连接示意图。
图中：
1-壳体；2-控制器；3-隔板；4-第一空腔；5-第二空腔；6-第一前箱门；7-第二前箱门；8-第一后箱门；9-第二后箱门；10-吸附塔；11-第一底座板；12-竖直杆；13-顶板座；14-卡接部；15-支撑板；16-第二底座板；17-第二螺杆；18-第二螺纹孔；19-第一通孔；20-第二通孔；21-第三通孔；22-第三螺纹孔；23-第三螺杆；24-显示触摸屏；25-显示窗口；26-第一进端口；27-第一出端口；28-第二出端口；29-第二进端口；30-第一压力表；31-第二压力表；32-第三压力表；33-第四压力表；34-第五通孔；35-第五螺纹孔；36-第五螺杆；37-氮气浓度传感器；141-连接板；142-卡接夹；143-第一夹板；144-第二夹板；145-第一螺杆；146-第一螺纹孔；147-卡块；148-块体；149-垫体；137-卡孔；151-第二凹槽；152-凸出部；153-连接块；154-第四螺纹孔；155-插槽；156-第四通孔；157-第四螺杆。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图8所示，本发明提供了一种氮气分离设备，包括：
分离设备本体，其包括壳体1、吸附机构、第一阀门机构(未示出)、第二阀门机构(未示出)和控制器2；所述壳体1为柜体机构，所述壳体1内竖直设置有隔板3，所述隔板3的左侧为第一空腔4，所述隔板3的右侧为第二空腔5，所述壳体1的前壁设置有与所述第一空腔4相对的第一前箱门6和与所述第二空腔5相对的第二前箱门7，所述壳体1的后壁设置有与所述第一空腔4相对的第一后箱门8和与所述第二空腔5相对的第二后箱门9；所述吸附机构设置在所述第二空腔5内，所述吸附机构通过所述第一阀门机构分别与空气压缩装置、氮气缓冲罐连接，所述氮气缓冲罐与所述第二阀门机构连接，所述吸附机构包括两个吸附塔10，两个所述吸附塔10通过所述第一阀门机构相互连接；所述控制器2设置在所述隔板3的左表面上，并分别与所述第一阀门机构、所述第二阀门机构电连接；其中，两个所述吸附塔10通过连接部设置在所述第二空腔5内。
本分离设备本体中壳体1的最大尺寸为1270x795x1700mm，控制器为西门子S7-200Smart型控制器；
第一阀门机构包括由控制器控制的八个电磁阀，以及一个消声器；第二阀门机构中包括四个减压阀、过滤器、流量计以及氧分仪；第一阀门机构、第二阀门机构中阀门与阀门之间的连接管路、阀门与吸附塔之间的连接管路均采用软管，并且连接管路的具有充足的余量，第一阀门机构、第二阀门机构的具体连接结构在此不再赘述。
上述技术方案的工作原理：分离设备本体使用时，吸附机构通过第一阀门机构分别与空气压缩装置、氮气缓冲罐连接，氮气缓冲罐与第二阀门机构连接，吸附机构包括两个吸附塔10，其采用八阀变压吸附原理制氮，控制器3控制第一阀门机构中的电磁阀、两个吸附塔10交替循环制氮，以及第二阀门机构中的减压阀减压输出氮气，具体原理不再赘述。其中将两个吸附塔小型化地设计在壳体1的第二空腔5内，其最大产量在33m3/h，出气浓度能达到99.999％，满足实验室等小型场所的使用需要。
上述技术方案的有益效果：采用传统的八阀变压吸附原理制氮，分离设备本体操作简单且安全可靠；通过小型化设计吸附塔，吸附机构安装在壳体内安全可靠，整体体积小适合实验室等小型场使用；最大产量在33m3/h，出气浓度能达到99.9％。整个分离设备本体的占地小，相比现有的大型设备，本分离设备本体工作时的噪音小，并且采用软管连接，方便安装制造。
在一个实施例中，所述连接部包括设置在所述壳体1内底面上的第一底座板11、设置在所述第一底座板11上的竖直杆12、设置在所述壳体1内顶面并与所述竖直杆12的上端连接的顶板座13，所述竖直杆12上由上至下依次设置有两个卡接所述吸附塔10的卡接部14，所述竖直杆12上靠近所述第一底座板11的部位转动设置有支撑板15，所述支撑板15与所述第一底座板11选择性地活动连接。
上述技术方案的工作原理：安装人员打开第二前箱门7、第二后箱门9然后将支撑板15由完全在第二空腔5内调节至支撑板15的两端转动出第二空腔，即支撑板15的端部转动伸出第二空腔，安装人员再将卡接部14调节至支撑板15的上方，然后打开卡接部14，将吸附塔安装在支撑板15上，然后通过卡接部14将吸附塔10卡接固定住，将第一阀门机构，第二阀门机构分别与两个吸附塔10连接起来，然后再调节转动支撑板15至第二空腔5内固定住，再将第二前箱门7、第二后箱门9安装在壳体1上。
另外，当需要更换吸附塔10内的分子筛时，安装人员按上述步骤将两个吸附塔10转动至第二空腔5外，打开吸附塔10的端盖可进行更换分子筛。
上述技术方案的有益效果：方便安装人员将两个吸附塔10安装在壳体1的第二空腔5内。
在一个实施例中，所述吸附塔10的底部设置有第二底座板16，所述第二底座板16上设置有两个第五通孔34，两个所述第五通孔34位于所述吸附塔10的两侧，所述支撑板15上设置有与所述第五通孔34对应的多个第五螺纹孔35，所述吸附塔10通过两个第五螺杆36与所述支撑板15连接，所述第五螺杆36的一端穿过所述第五通孔34并延伸至于所述第五螺纹孔35连接。
上述技术方案的工作原理：在支撑板15上成排设置有多个第五螺纹孔35，第五螺纹孔35与吸附塔10底部的第二底座板16上的第五通孔4对应，这样安装人员使用第五螺杆36将吸附塔10固定在支撑板15上。
上述技术方案的有益效果：第五螺纹孔35成排设置，可以安装不同外径的吸附塔10。
在一个实施例中，所述卡接部14包括可动设置在所述竖直杆12上的连接板141、两个分别设置在所述连接板141两端的卡接夹142，所述卡接夹142用于卡接所述吸附塔10。
上述技术方案的工作原理：卡接夹142和连接板141组成卡接部14，打开卡接夹142，将吸附塔10安装在支撑板15并位于卡接夹142内，然后调节卡接夹142将吸附塔10稳定的固定在第二空腔5内。
上述技术方案的有益效果：方便安装吸附塔10。
在一个实施例中，所述卡接夹142包括第一夹板143、第二夹板144以及多个第一螺杆145，所述第一夹板143、所述第二夹板144均成弧形，并且所述第一夹板143的一端、所述第二夹板144的一端均与所述连接板141的端部铰接，所述第一夹板143的另一端与所述第二夹板144的另一端可拆卸地连接；
多个所述第一螺杆145分别设置在所述第一夹板143和所述第二夹板144上，所述第一夹板143、所述第二夹板144上设置有与所述第一螺杆145相对的第一螺纹孔146，所述第一螺杆145的一端设置有抵顶卡接所述吸附塔10的卡块147；
所述卡块147呈弧形，所述卡块147包括块体148和垫体149，所述块体148的外表面设置有与所述第一螺杆145的一端对应的卡孔137，所述块体148的内表面沿其长度方向设置有第二凹槽151，所述垫体149上设置有与所述第二凹槽151对应的凸出部152；
所述第一夹板143的另一端设置有连接块153，所述连接块153的外壁设置有贯通值内壁的第四螺纹孔154，所述连接块153上与所述第二夹板144的另一端对应的侧壁设置有插槽155，所述插槽155向内延伸至靠近所述第一夹板143的另一端，所述第二夹板144的另一端设置有与所述第四螺纹孔154对应的第四通孔156，所述第一夹板143通过第四螺杆157与所述第二夹板144连接，所述第四螺杆157的一端穿过所述第四螺纹孔154、所述第四通孔156。
上述技术方案的工作原理：安装人员将支撑板15转动出第二空腔5，也就是将支撑板15的端部转动至伸出第二空腔5，打开卡接夹142，将第四螺杆157从连接块153上转动出来，将第二夹板144的另一端从连接块153的插槽155内拔出来，再将第一夹板143、第二夹板144向外转动撑开，第一夹板143的另一端与第二夹板144的另一端的间距要大于吸附塔10的外径，将吸附塔10安装在支撑板15上，使得吸附塔10位于第一夹板143和第二夹板144内，然后将第一夹板143的另一端与第二夹板144的另一端连接起来，将第二夹板144的另一端插入至连接块153上的插槽155内，然后将第四螺杆157插入到第四螺纹孔154、第四通孔156内；安装人员然后转动第一螺杆145通过卡块147将吸附塔10抵顶住。
上述技术方案的有益效果：方便安装固定吸附塔10。
在一个实施例中，所述连接板141通过第二螺杆17与所述竖直杆12连接，所述连接板14的前壁上设置有与所述第二螺杆17对应的第二螺纹孔18，所述竖直杆12上设置有与所述第二螺杆17对应的第一通孔19，所述第二螺杆17的一端穿过所述第二螺纹孔18并延伸至所述第一通孔19内。
上述技术方案的工作原理：连接板141上设置有第二螺纹孔18，竖直杆12设置有第一通孔19，连接板141通过第二螺杆17安装在竖直杆12上，第二螺杆17螺纹连接第二螺纹孔18并延伸至插入第一通孔19内。
上述技术方案的有益效果：通过第二螺杆17将连接板141固定在竖直杆12上。
在一个实施例中，所述支撑板15上设置有与所述竖直杆12对应的第二通孔20和多个第三通孔21，多个所述第三通孔21均设在所述第二通孔20的周围；所述第一底座板11上设置有与所述第三通孔21对应的第三螺纹孔22，所述支撑板15通过第三螺杆23与所述第一底座板11连接，所述第三螺杆23的一端穿过所述第三通孔21并延伸与所述第三螺纹孔22连接。
上述技术方案的工作原理：支撑板15与竖直杆12转动连接，支撑板15通过第三螺杆23与第一底座板11固定连接，安装人员通过向上转动第三螺杆23，将第三螺杆23转动出第三螺纹22孔，此时，可以转动支撑板15使得支撑板15与第一底座板11发生相对的位置改变，即将支撑板15的端部转动至伸出第二空腔5，再将第三螺杆23通过第三通孔21插入第三螺纹孔22将支撑板15固定住。
上述技术方案的有益效果：通过第三螺杆23、第三通孔21以及第三螺纹孔22的设计，方便固定和调节支撑板15的位置。
在一个实施例中，所述壳体1的左壁上设置有与显示触摸屏24相对的显示窗口25，所述显示触摸屏24设置在所述显示窗口25内，所述显示触摸屏24的输入端与所述控制器2的输出端电连接。显示触摸屏24的型号为TPC7062TX型。
另外，在显示窗口25的上方设置有第一压力表30、第二压力表31、第三压力表32以及第四压力表33，第一压力表30用于第一阀门机构输入端的压力显示，第二压力表31用于其中一个吸附塔10的压力显示，第三压力表32用于另一个吸附塔10的压力显示，第四压力表33用于第二阀门机构输出端的压力显示。
上述技术方案的工作原理：通过显示触摸屏24输入指令并将指令发送给控制器2，控制器2控制第一阀门机构、第二阀门机构的打开、闭合。
上述技术方案的有益效果：方便操作人员通过显示触摸屏24、控制器2对本分离设备本体的参数设置和控制。
在一个实施例中，所述第一前箱门板6上设置有第一进端口26和第一出端口27，所述第一后门板8上设置有第二出端口28和第二进端口29，所述第一阀门机构的输入端通过所述第一进端口26与所述空气压缩装置的输入端连通，所述第一阀门机构的输出端通过所述第二出端口27与所述氮气缓冲罐的输入端连通，所述氮气缓冲罐的输出端通过所述第二进端口28与所述第二阀门机构的输入端连通，所述第二阀门机构的输出端与所述第一出端口29连接。
上述技术方案的工作原理：第一阀门机构的输入端通过第一进端口26与空气压缩装置的输入端连通，第一阀门机构的输出端通过第二出端口27与氮气缓冲罐的输入端连通，氮气缓冲罐的输出端通过第二进端口28与第二阀门机构的输入端连通，第二阀门机构的输出端与第一出端口29连接。
上述技术方案的有益效果：将第一进端口26、第一出端口27、第二出端口28和第二进端口29设置在壳体1上，方便整个分离设备本体的小型化。
在一个实施例中，还包括：报警系统，其包括报警器(未示出)和氮气浓度传感器37，所述报警器的输入端与所述控制器2的输出端电连接，所述氮气浓度传感器37设置在所述第二空腔5的内顶面上，所述氮气浓度传感器37通过一电路模块与所述控制器2电连接；
所述氮气浓度传感器37的正极连接电源的输出端，负极接地，所述电路模块包括：
第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、电感L、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；
氮气浓度传感器37的信号输出端分别与第一比较器A1的反相输入端、第二比较器A2的同相输入端连接，氮气浓度传感器37的信号输出端连接电感L的一端，电感L的另一端连接第一电容C1、第七电阻R7、第八电阻R8的一端，第一电容C1的另一端接地，第七电阻R7的另一地连接第二电容C2的一端，第一比较器A1的反相输入端连接的第八电阻R8、第二电容C2的另一端，其中电感L、第一电容C1形成LC滤波器对氮气浓度传感器37的输出信号进行滤波，降低外界杂波干扰，第二电容C2对LC滤波后的信号进行稳定；
第一比较器A1的反馈端连接并联的第十电阻R10、第三电容C3，第三电容C3起到信号补偿的作用，避免第一比较器A1的输出信号中断；第一比较器A1的同相输入端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二比较器A2的反相输入端；第一比较器A1的同相输入端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一比较器A1的输出端；
第二比较器A2的反相输入端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端通连接第二比较器A2的输出端；第二比较器A2的输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第三比较器A3的同相输入端；
第三比较器A3的反相输入端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一比较器A1的输出端；第三比较器A3的同相输入端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第三比较器A3的输出端；第三比较器A3的反相输入端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地；第三比较器A3的输出端与控制器2的输入端电连接。
上述技术方案的工作原理：报警系统包括报警器、氮气浓度传感器37，氮气浓度传感器37检测壳体第二空腔5内的氮气浓度，当出现吸附塔10或者链接管道泄漏氮气时，首先氮气浓度传感器37将氮气浓度信息转换为电信号传输到电路模块上，电路模块将微弱的电信号进行放大处理后，将放大的电信号传输到控制器2，控制器2启动报警器报警，报警器为蜂鸣报警器，控制器2与报警器之间可以为有线或无线连接。
上述技术方案的有益效果：报警系统提供报警，提醒相关人员生发泄漏，确保做到快速报警。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种氮气分离设备，其特征在于，包括：
分离设备本体，其包括壳体(1)、吸附机构、第一阀门机构、第二阀门机构和控制器(2)，所述壳体(1)为柜体机构，所述壳体(1)内竖直设置有隔板(3)，所述隔板(3)的左侧为第一空腔(4)，所述隔板(3)的右侧为第二空腔(5)，所述壳体(1)的前壁设置有与所述第一空腔(4)相对的第一前箱门(6)和与所述第二空腔(5)相对的第二前箱门(7)，所述壳体(1)的后壁设置有与所述第一空腔(4)相对的第一后箱门(8)和与所述第二空腔(5)相对的第二后箱门(9)；
所述吸附机构设置在所述第二空腔(5)内，所述吸附机构通过所述第一阀门机构分别与空气压缩装置、氮气缓冲罐连接，所述氮气缓冲罐与所述第二阀门机构连接，所述吸附机构包括两个吸附塔(10)，两个所述吸附塔(10)通过所述第一阀门机构相互连接；
所述控制器(2)设置在所述隔板(3)的左表面上，并分别与所述第一阀门机构、所述第二阀门机构电连接；其中，
两个所述吸附塔(10)通过连接部设置在所述第二空腔(5)内。
2.根据权利要求1所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述连接部包括设置在所述壳体(1)内底面上的第一底座板(11)、设置在所述第一底座板(11)上的竖直杆(12)、设置在所述壳体(1)内顶面并与所述竖直杆(12)的上端连接的顶板座(13)，所述竖直杆(12)上由上至下依次设置有两个卡接所述吸附塔(10)的卡接部(14)，所述竖直杆(12)上靠近所述第一底座板(11)的部位转动设置有支撑板(15)，所述支撑板(15)与所述第一底座板(11)选择性地活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述吸附塔(10)的底部设置有第二底座板(16)，所述第二底座板(16)上设置有两个第五通孔(34)，两个所述第五通孔(34)位于所述吸附塔(10)的两侧，所述支撑板(15)上设置有与所述第五通孔(34)对应的多个第五螺纹孔(35)，所述吸附塔(10)通过两个第五螺杆(36)与所述支撑板(15)连接，所述第五螺杆(36)的一端穿过所述第五通孔(34)并延伸至于所述第五螺纹孔(35)连接。
4.根据权利要求2所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述卡接部(14)包括可动设置在所述竖直杆(12)上的连接板(141)、两个分别设置在所述连接板(141)两端的卡接夹(142)，所述卡接夹(142)用于卡接所述吸附塔(10)。
5.根据权利要求4所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述卡接夹(142)包括第一夹板(143)、第二夹板(144)以及多个第一螺杆(145)，所述第一夹板(143)、所述第二夹板(144)均成弧形，并且所述第一夹板(143)的一端、所述第二夹板(144)的一端均与所述连接板(141)的端部铰接，所述第一夹板(143)的另一端与所述第二夹板(144)的另一端可拆卸地连接；
多个所述第一螺杆(145)分别设置在所述第一夹板(143)和所述第二夹板(144)上，所述第一夹板(143)、所述第二夹板(144)上设置有与所述第一螺杆(145)相对的第一螺纹孔(146)，所述第一螺杆(145)的一端设置有抵顶卡接所述吸附塔(10)的卡块(147)；
所述卡块(147)呈弧形，所述卡块(147)包括块体(148)和垫体(149)，所述块体(148)的外表面设置有与所述第一螺杆(145)的一端对应的卡孔(137)，所述块体(148)的内表面沿其长度方向设置有第二凹槽(151)，所述垫体(149)上设置有与所述第二凹槽(151)对应的凸出部(152)；
所述第一夹板(143)的另一端设置有连接块(153)，所述连接块(153)的外壁设置有贯通值内壁的第四螺纹孔(154)，所述连接块(153)上与所述第二夹板(144)的另一端对应的侧壁设置有插槽(155)，所述插槽(155)向内延伸至靠近所述第一夹板(143)的另一端，所述第二夹板(144)的另一端设置有与所述第四螺纹孔(154)对应的第四通孔(156)，所述第一夹板(143)通过第四螺杆(157)与所述第二夹板(144)连接，所述第四螺杆(157)的一端穿过所述第四螺纹孔(154)、所述第四通孔(156)。
6.根据权利要求4所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述连接板(141)通过第二螺杆(17)与所述竖直杆(12)连接，所述连接板(14)的前壁上设置有与所述第二螺杆(17)对应的第二螺纹孔(18)，所述竖直杆(12)上设置有与所述第二螺杆(17)对应的第一通孔(19)，所述第二螺杆(17)的一端穿过所述第二螺纹孔(18)并延伸至所述第一通孔(19)内。
7.根据权利要求2所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述支撑板(15)上设置有与所述竖直杆(12)对应的第二通孔(20)和多个第三通孔(21)，多个所述第三通孔(21)均设在所述第二通孔(20)的周围；所述第一底座板(11)上设置有与所述第三通孔(21)对应的第三螺纹孔(22)，所述支撑板(15)通过第三螺杆(23)与所述第一底座板(11)连接，所述第三螺杆(23)的一端穿过所述第三通孔(21)并延伸与所述第三螺纹孔(22)连接。
8.根据权利要求1所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述壳体(1)的左壁上设置有与显示触摸屏(24)相对的显示窗口(25)，所述显示触摸屏(24)设置在所述显示窗口(25)内，所述显示触摸屏(24)的输入端与所述控制器(2)的输出端电连接。
9.根据权利要求1所述的一种氮气分离设备，其特征在于，所述第一前箱门板(6)上设置有第一进端口(26)和第一出端口(27)，所述第一后门板(8)上设置有第二出端口(28)和第二进端口(29)，所述第一阀门机构的输入端通过所述第一进端口(26)与所述空气压缩装置的输入端连通，所述第一阀门机构的输出端通过所述第二出端口(27)与所述氮气缓冲罐的输入端连通，所述氮气缓冲罐的输出端通过所述第二进端口(28)与所述第二阀门机构的输入端连通，所述第二阀门机构的输出端与所述第一出端口(29)连接。
10.根据权利要求1所述的一种氮气分离设备，其特征在于，还包括：
报警系统，其包括报警器和氮气浓度传感器(37)，所述报警器的输入端与所述控制器(2)的输出端电连接，所述氮气浓度传感器(37)设置在所述第二空腔(5)的内顶面上，所述氮气浓度传感器(37)通过一电路模块与所述控制器(2)电连接；
所述氮气浓度传感器(37)的正极连接电源的输出端，负极接地，所述电路模块包括：
第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、电感L、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；
氮气浓度传感器(37)的信号输出端分别与第一比较器A1的反相输入端、第二比较器A2的同相输入端连接，氮气浓度传感器(37)的信号输出端连接电感L的一端，电感L的另一端连接第一电容C1、第七电阻R7、第八电阻R8的一端，第一电容C1的另一端接地，第七电阻R7的另一地连接第二电容C2的一端，第一比较器A1的反相输入端连接的第八电阻R8、第二电容C2的另一端；
第一比较器A1的反馈端连接并联的第十电阻R10、第三电容C3，第一比较器A1的同相输入端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二比较器A2的反相输入端；
第一比较器A1的同相输入端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一比较器A1的输出端；
第二比较器A2的反相输入端连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端通连接第二比较器A2的输出端；第二比较器A2的输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第三比较器A3的同相输入端；
第三比较器A3的反相输入端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一比较器A1的输出端；第三比较器A3的同相输入端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第三比较器A3的输出端；第三比较器A3的反相输入端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接地；第三比较器A3的输出端与控制器(2)的输入端电连接。
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