CN115382348A

CN115382348A - 一种节能型制氮方法

Info

Publication number: CN115382348A
Application number: CN202211030572.5A
Authority: CN
Inventors: 陈胜军; 唐传浩; 郑耀宗; 叶芾
Original assignee: Suzhou Benson Industrial Gases Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Benson Industrial Gases Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2022-11-25

Abstract

本发明提供一种节能型制氮方法，首先，确定对氮气用量Q的需求情况；根据氮气用量Q的情况以及制氮机的峰值流量Qmax，将制氮机划分为多个用气量区间；确定每个用气量区间的吸附周期；使用时，采用流量计检测氮气用量Q，并将氮气用量Q反馈给制氮机，制氮机根据氮气用量Q判断属于哪个用气量区间，然后，制氮机按照该用气量区间对应的吸附周期进行工作。通过用气量区间的设置方式，以减少空气耗量，从而达到节能减排与节约成本的目的。

Description

一种节能型制氮方法

技术领域

本发明涉及制氮系统技术领域，特别是涉及一种节能型制氮方法。

背景技术

正常情况下变压吸附制氮机的控制程序由相关的编程软件编写，输入PLC，由PLC及相关的电气元件组成电控系统，由PLC控制输出开关量来控制电磁阀门，电磁阀门通过开关来控制仪表空气的通断，仪表空气通则气动阀门打开，关则气动阀门关闭。以此为循环工作。各气动阀门的工作时间由PLC设定好的时间继电器控制。一般情况下是不能自动改变的。

当变压吸附制氮机正常工作时，会有一定的空气耗量，空气耗量与氮气产生量一般成正比关系，简称空氮比。当氮气产生量为额定设计量时，空氮比将是最小的。

实际情况是，客户在选用制氮机时，多是按峰值进行选型，当氮气的用气量降低时，空气耗量没有相应的减少，或减少不明显，增加空压机能耗，达不到节能减排与节约成本的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种节能型制氮方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种节能型制氮方法，包括以下步骤，

S1：确定对氮气用量Q的需求情况；

S2：根据氮气用量Q的情况以及制氮机的峰值流量Qmax，将制氮机划分为多个用气量区间；

S3：确定每个用气量区间的吸附周期；

S4：使用时，采用流量计检测氮气用量Q，并将氮气用量Q反馈给制氮机，制氮机根据氮气用量Q判断属于哪个用气量区间，然后，制氮机按照该用气量区间对应的吸附周期进行工作。

进一步的，步骤S3中确定吸附周期包括以下步骤：

S3.1：确定制氮机的理论目标纯度P0；

S3.2：根据理论目标纯度P0确定实际目标纯度P1，则：

P1= P0+△P

其中，△P为安全氮气纯度裕量；

S3.3：将制氮机的纯度设置为实际目标纯度P1，选定一个用气量区间，然后开启制氮机，记录制氮机吸附制氮达到实际目标纯度P1的时间t，则时间t则是该用气量区间对应的吸附周期；

S3.4：选择下一个用气量区间，根据步骤S3.3的过程确定其吸附周期，直到所有用气量区间的吸附周期均确定为止。

作为优选，所述安全氮气纯度裕量△P为氮气含氧量的50%。

作为优选，所述用气量区间至少为两个。

作为优选，步骤S2中将制氮机划分为四个用气量区间，分别为：

85%≤Q≤100%，65%≤Q＜85%，45%≤Q＜65%，Q＜45%

其中，100%、85%、65%、45%均指峰值流量Qmax的百分比。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种节能型制氮方法，在客户选型时，充分了解客户对氮气用量的需求，可以划分成几个用气量区间，当用气量在此区间时，就选用此区间的吸附周期，以减少空气耗量，从而达到节能减排与节约成本的目的。

具体实施方式

空气耗量与吸附周期成一定的反比关系，在保证氮气纯度的情况下，吸附周期越长，所需的空气量将减少。

氮气用量越小，氮气纯度将越高，氧含量越低。

因此，本发明利用以上两点关系，进行吸附周期的调整，以达到减少空气耗量的目的，提供一种节能型制氮方法，包括以下步骤，

S1：确定对氮气用量Q的需求情况；

S2：根据氮气用量Q的情况以及制氮机的峰值流量Qmax，将制氮机划分为多个用气量区间，作为优选，所述用气量区间至少为两个。本实施例中，将制氮机的氮气流量划分为四个用气量区间，分别为：85%≤Q≤100%，65%≤Q＜85%，45%≤Q＜65%，Q＜45%，其中，100%、85%、65%、45%均指峰值流量Qmax的百分比。

S3：确定每个用气量区间的吸附周期，具体包括以下步骤：

S3.1：确定制氮机的理论目标纯度P0；

S3.2：根据理论目标纯度P0确定实际目标纯度P1，则：

P1= P0+△P

其中，△P为安全氮气纯度裕量；作为优选，所述安全氮气纯度裕量△P为氮气含氧量的50%。

本实施例中，在测试时，设定安全氮气纯度裕量，比如，理论目标纯度P0为99.5%的制氮机，对应的含氧量为0.5%，则安全氮气纯度裕量△P为0.25%，因此，可以将实际目标纯度P1设定在99.75%，以保证用氮气时，不会因纯度不达标而放空，造成后端无氮气使用。

根据用气量区间和实际目标纯度测定的吸附周期如表1所示。

表1 吸附周期对应表

在流量为85%≤Q≤100%时，为满足纯度的情况下，实际测试周期为40S；

在流量为65%≤Q＜85%时，为满足纯度的情况下，实际测试周期可达到60S；

在流量为45%≤Q＜65%时，为满足纯度的情况下，实际测试周期可达到94S；

在流量为Q＜45%时，为满足纯度的情况下，实际测试周期可达到130S；

现场也可根据实际的需求，将流量区间进行其他的划分，可以跨度更大，也可以段数更多。

测试时，需将最大流量时测得的周期输入到PLC中，当检测流量计检测到流量在哪一个区间时，将自动选择这个区间的吸附周期。

经实机测试后，相应的空气耗量减少较为明显，如表2所示：

表2 空气耗量对比

本节能方式，硬件投入较少，节能效果明显。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种节能型制氮方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：确定对氮气用量Q的需求情况；

S3：确定每个用气量区间的吸附周期；

2.如权利要求1所述的节能型制氮方法，其特征在于：步骤S3中确定吸附周期包括以下步骤：

S3.1：确定制氮机的理论目标纯度P0；

S3.2：根据理论目标纯度P0确定实际目标纯度P1，则：

P1= P0+△P

其中，△P为安全氮气纯度裕量；

3.如权利要求2所述的节能型制氮方法，其特征在于：所述安全氮气纯度裕量△P为氮气含氧量的50%。

4.如权利要求1所述的节能型制氮方法，其特征在于：所述用气量区间至少为两个。

5.如权利要求4所述的节能型制氮方法，其特征在于：步骤S2中将制氮机划分为四个用气量区间，分别为：

85%≤Q≤100%，65%≤Q＜85%，45%≤Q＜65%，Q＜45%

其中，100%、85%、65%、45%均指峰值流量Qmax的百分比。