CN111821822A - 一种电气自动化柜安全干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气自动化柜安全干燥装置，包括相并联的脱水系统和脱氧系统，所述脱水系统是由空气压缩机、汽水分离器、3Å分子筛吸附柱和空气罐串联组成；所述的脱氧系统包括有从下向上依次连接的吸气电磁阀、碳分子筛吸附柱、排气电磁阀，以有与吸气电磁阀出气口相连接的吸气真空泵和氮气罐；所述的脱水系统的空气罐与脱氧系统的吸气电磁阀的进气口连通；所述碳分子筛吸附柱内充填有占其容积70‑80%的碳分子筛，所述的碳分子筛为5Å碳分子筛。本发明的干燥装置制备的气体去除了大部分的水份，减少了氧气的含量，并去除了大部分的粉尘，通入电器工作柜中，可以降低断路的发生率，并可延长电器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种电器柜，特别涉及一种电气自动化柜安全干燥装置。
背景技术
对于一些高端电器控制电柜，安全性要求很高，其主要的问题在于：一是要求干燥度高，因为水汽会腐蚀电器部件，容易造成电器短路。二是要求洁净度高，因为灰尘容易造成电器短路。三是电器部件容易腐蚀，使用寿命不高。
目前还没有一种很好的装置，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单实用的电气自动化柜安全干燥装置，达到脱水、去除灰尘、降低氧气含量的目的。
本发明是通过以下措施来实现的
本发明公开了一种电气自动化柜安全干燥装置，其特别之处在于：包括相并联的脱水系统和脱氧系统，
所述脱水系统是由空气压缩机、汽水分离器、3Å分子筛吸附柱和空气罐串联组成；
所述的脱氧系统包括有从下向上依次连接的吸气电磁阀、碳分子筛吸附柱、排气电磁阀，以有与吸气电磁阀出气口相连接的吸气真空泵和氮气罐；
所述的脱水系统的空气罐与脱氧系统的吸气电磁阀的进气口连通；
所述碳分子筛吸附柱内充填有占其容积70-80%的碳分子筛，所述的碳分子筛为5Å碳分子筛。
上述的电气自动化柜安全干燥装置，优选的：所述的排气电磁阀为二位二通电磁阀，所述的吸气电磁阀均为二位三通电磁阀。
上述的电气自动化柜安全干燥装置，优选的：所述的空气压缩机为无油空气压缩机，所述的吸气真空泵为无油真空泵。
空气中的粉尘，按大小分类：(1)灰尘：粉尘粒子的直径大于10微米，在静止的空气中，以加速沉降，不扩散。(2)尘雾：粉尘粒子的直径介于10～0.1微米，在静止的空气中，以等速降落，不易扩散。(3)烟尘：粉尘粒子直径为0.1~0.001微米，因其大小接近于空气分子，受空气分子的冲撞呈布朗运动(不规则运动)，几乎完全不沉降或非常缓慢而曲折地降落。由于粉尘颗粒的大小不同，在空气中滞留的时间长短也不同，直接影响操作人员的接尘时间。粉尘在空气中呈现的状态不同所采取的治理方法也不同。
空气主要由78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体，0.03%的二氧化碳，0.03%的其它气体和水蒸气、杂质、杂质气体共同组成。
其中，氮气的直径为 3.65Å，氧气的直径为3.46Å，水的直径为2.76Å，二氧化碳的直径为3.3Å。
本发明先通过脱水系统可以有效脱除水气，脱水系统先通过汽水分离器去除大部分的水气，再经过3Å分子筛去除剩余的部分水气。
本发明是通过脱氧装置来吸收氮气并去除粉尘的。具体的工艺步骤为，打开吸气电磁阀的进气口和排气电磁阀，空气从下部进入碳分子筛吸附柱内，由于碳分子筛吸符柱内的碳分子筛的量占碳分子筛吸附容积的70-80%，碳分子筛呈沸腾状态，氮气和少量的氧气吸附在碳分子筛上，粉尘随其它气体经排气电磁阀排出。吸附达到平衡后，关闭排气电磁阀，打开吸气电磁阀的出气口，并打开吸气真空泵，吸附在碳分子筛上的氮气和少量氧气被解吸，并吸入氮气罐中。本发明通过下进气的进气方式、并使碳分子筛处于沸腾状态，克服了现有的碳分子筛在吸附过程中，处于静态下，微小的颗粒容易积存在碳分子筛的底部或上部，在下次吸脱时，容易将积存的颗粒吸走。本发明将碳分子筛在沸腾状态下吸附，防止粉尘积集在碳分子筛的底部，可以全部从上方排出，再将洁净的富含氮气的吸出。达到即去除了粉尘，又富集了氮气。
具体的吸附原理：由于氮气的直径为 3.65Å，氧气的直径为3.46Å，氮气的直径大于氧气的直径，当采用5Å碳分子筛时，在平衡状态下，氮气更容易吸附在碳分子筛上，吸附氮气的量会大于吸附氧气的量（与空气中的量相比），氮气的吸附量达到80-85%，吸脱后的气体中氧气的含量较低（与空气中的量相比）。
本发明的有益效果是：经过本发明的装置吸附出的气体，去除了大部分的水份，减少了氧气的含量，并去除了大部分的粉尘，通入电器工作柜中，可以降低断路的发生率，并可延长电器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图
图中，1空气压缩机、2汽水分离器、3、3Å分子筛吸附柱，4空气罐、5、吸气电磁阀、6、碳分子筛吸附柱、7、排气电磁阀，8、吸气真空泵，9氮气罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体的说明。
如图1所示，本发明涉及一种电气自动化柜安全干燥装置，是由脱水系统和脱氧系统组成。
所述脱水系统是由空气压缩机（1）、汽水分离器（2）、3Å分子筛吸附柱（3）和空气罐（4）串联组成。
所述的脱氧系统包括有从下向上依次连接的吸气电磁阀（5）、碳分子筛吸附柱（6）、排气电磁阀（7），以有与吸气电磁阀出气口相连接的吸气真空泵（8）和氮气罐（9）。所述的脱水系统的空气罐与脱氧系统的吸气电磁阀的进气口连通；所述碳分子筛吸附柱（6）内充填有占其容积80%的碳分子筛，所述的碳分子筛为5Å碳分子筛。
本装置的工艺步骤为，脱水系统先通过汽水分离器去除大部分的水气，再经过3Å分子筛去除剩余的部分水气，存入空气罐中。
脱氧系统的工艺步骤为：打开吸气电磁阀的进气口和排气电磁阀，空气从下部进入碳分子筛吸附柱内，由于碳分子筛吸符柱内的碳分子筛的量占碳分子筛吸附容积的80%，碳分子筛呈沸腾状态，氮气吸附在碳分子筛上，粉尘随其它气体经排气电磁阀排出。经6-8分钟，吸附达到平衡后，关闭排气电磁阀，打开吸气电磁阀的出气口，并打开吸气真空泵，吸附在碳分子筛上的氮气被解吸，并吸入氮气罐中。上述制备的氮气，含有氮气为83%，水份小于0.1%，粉尘含量低于0.05毫克/m³。
循环上述步骤，可以制备氮气，并将制备的氮气充填电器柜中。
由于经过上述装置制备的氮气，含水量少，氮气含量高，粉尘含量低，通入电器柜中，大大减少了短路、腐蚀等现象，延长了设备使用寿命。
Claims (3)
1.一种电气自动化柜安全干燥装置，其特征在于：包括相并联的脱水系统和脱氧系统，
所述脱水系统是由空气压缩机（1）、汽水分离器（2）、3Å分子筛吸附柱（3）和空气罐（4）串联组成；
所述的脱氧系统包括有从下向上依次连接的吸气电磁阀（5）、碳分子筛吸附柱（6）、排气电磁阀（7），以有与吸气电磁阀出气口相连接的吸气真空泵（8）和氮气罐（9）；
所述的脱水系统的空气罐与脱氧系统的吸气电磁阀的进气口连通；
所述碳分子筛吸附柱（6）内充填有占其容积70-80%的碳分子筛，所述的碳分子筛为5Å碳分子筛。
2.根据权利要求1所述的电气自动化柜安全干燥装置，其特征在于：所述的排气电磁阀为二位二通电磁阀，所述的吸气电磁阀均为二位三通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的电气自动化柜安全干燥装置，其特征在于：所述的空气压缩机为无油空气压缩机，所述的吸气真空泵为无油真空泵。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107399723A (zh) * | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 拜默实验设备（上海）股份有限公司 | 一种连续制备高纯度氮气的装置 |
| CN111111377A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-05-08 | 姬茂旺 | 一种去除雾霾并提供富氧空气的装置 |
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- 2020-07-01 CN CN202010617364.XA patent/CN111821822A/zh active Pending
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