CN117463108B - 一种压缩空气的纯化装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
传统的压缩空气纯化装置一般通过设置常放空路以减少死气累积,不仅造成原料气大量的浪费,同时无法满足半导体生产对于高品质压缩空气的需求,本发明公开了一种压缩空气的纯化装置及控制方法,涉及压缩空气纯化领域,包括:并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔,通过充压置换去除吸附塔内积存的死气,替代了原有纯化装置通过常放空路去除死气的形式,每个再生周期需要放出的压缩空气仅为再生以及充压置换所需的压缩空气量,传统的置换过程改为充压置换过程,纯化装置中省略了常放空路,减少了常放空路带来的放空浪费,节约了大量压缩空气,进而降低了经济成本,同时,通过多次充压置换可以更好的去除死气,从而提高产品气的品质。
Description
技术领域
本发明涉及压缩空气纯化领域,尤其涉及一种压缩空气的纯化装置。
背景技术
传统的压缩空气(CDA)纯化装置,由于纯化过程和再生过程中设备存在积存死气的死角,造成杂质累积,使得产品气指标波动。为了解决该问题,通常在纯化装置罐体连接管路上设置常放空路(常开的放空管路),减少死气累积,以提高产品气指标的稳定性。
以再生周期为一周的400Nm3/hr的压缩空气纯化装置为例,其常放空路每周期需要放出504Nm3的压缩空气。常放空路造成原料气大量的浪费,而且对于死角内的死气作用极为有限,已无法满足对于压缩空气品质要求逐年提高的半导体生产的需求。
发明内容
本发明提供一种压缩空气的纯化装置,以克服设置常放空路的纯化装置造成原料气大量的浪费,同时无法满足半导体生产对于高品质压缩空气的需求。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种压缩空气的纯化装置,受控于PLC控制器,包括:并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔;
所述第一吸附塔和第二吸附塔的进口分别通过第一原料气入口气动阀和第二原料气入口气动阀连接原料气入口并分别通过第一再生废气气动阀和第二再生废气气动阀连接再生废气出口,所述第一吸附塔的进口与第一再生废气气动阀之间设有第一水冷却器,所述第二吸附塔的进口与第二再生废气气动阀之间设有第二水冷却器;
所述第一吸附塔和第二吸附塔的出口分别通过第一产品气气动阀和第二产品气气动阀连接产品气出口并分别通过第一再生加热器入口气动阀和第二再生加热器入口气动阀连接再生气入口气动阀,所述第一吸附塔的出口与第一再生加热器入口气动阀之间设有第一再生加热器,所述第二吸附塔的出口与第二再生加热器入口气动阀之间设有第二再生加热器;
所述原料气入口与并接的第一原料气入口气动阀和第二原料气入口气动阀的节点之间依次设有原料气入口手阀、流量计和原料气压力传感器;
所述再生废气出口与并接的第一再生废气气动阀和第二再生废气气动阀的节点之间设有再生废气出口阀,所述再生废气出口阀的进口与出口并联连接针阀;
所述产品气出口与并接的第一产品气气动阀和第二产品气气动阀的节点之间依次设有产品气出口手阀、产品气压力传感器和过滤器;
所述再生气入口气动阀的进口并接在所述过滤器与并接的第一产品气气动阀和第二产品气气动阀的节点之间的管道上;
所述再生气入口气动阀的出口与并接的第一再生加热器入口气动阀和第二再生加热器入口气动阀的节点之间依次设有减压器、再生气压力传感器和再生气限流孔板;
设有均压气动阀和限流孔板的管路一端与所述第一吸附塔与第一再生加热器入口气动阀之间的管路并接,另一端与所述第二吸附塔与第二再生加热器入口气动阀之间的管路并接。
进一步的,还包括第一爆破片和第二爆破片;
所述第一爆破片的进口并接在第一吸附塔进口与第一原料气入口气动阀之间的管路上,所述第二爆破片的进口并接在第二吸附塔进口与第二原料气入口气动阀之间的管路上,所述第一爆破片和第二爆破片的出口并接后连接安全泄放口。
进一步的,所述安全泄放口与并接的第一爆破片和第二爆破片的节点之间依次设有单向阀和安全泄放压力传感器。
进一步的,所述第一水冷却器和第二水冷却器串联在同一条冷却水管线上。
进一步的,还包括第一吸附塔压力表和第二吸附塔压力表;
所述第一吸附塔压力表设置在第一吸附塔进口与第一原料气入口气动阀之间;
所述第二吸附塔压力表设置在第二吸附塔的进口与第二原料气入口气动阀之间。
本发明还提供一种压缩空气的纯化装置的控制方法,包括:前述的一种压缩空气的纯化装置,还包括以下步骤:
S1:打开原料气入口手阀,原料气通过原料气入口进入到压缩空气的纯化装置中,通过流量计进行监控,当流量不足时,PLC控制器报警提示,通过原料气压力传感器监控原料气压力情况,当原料气压力不处于设定的压力范围时,PLC控制器报警提示;
通过PLC控制器控制第一原料气入口气动阀打开,原料气进入到第一吸附塔中,对原料气杂质进行吸附以获得产品气,产品气从第一产品气气动阀输出,经过滤器将产品气中含有的固态颗粒物脱出,通过产品气压力传感器监控产品气压力,产品气通过产品气出口手阀,经过产品气出口输出,当第一吸附塔达到饱和时,进入S2;
S2:PLC控制器将当前工作的第一吸附塔切换为第二吸附塔,产品气从第二产品气气动阀输出,经过再生气入口气动阀,通过减压器将压力调节至再生所需的压力,通过再生气压力传感器进行压力监控,再生气压力传感器根据设定的压力阈值报警,通过再生气限流孔板调节至再生所需流量,通过PLC控制器打开第一再生加热器入口气动阀,再生气进入到第一再生加热器加热至再生所需温度,之后进入到第一吸附塔中,对吸附剂进行加热再生,再生废气通过第一水冷却器对再生废气进行冷却,冷却后的再生废气经过第一再生废气气动阀和再生废气出口阀后,从再生废气出口排出,完成再生,进入S3;
S3:产品气经过第二再生加热器,通过限流孔板调节至充压置换所需流量,第一吸附塔和第二吸附塔通过均压气动阀均压,产品气经过第一再生加热器后进入到再生完成的第一吸附塔中,此时再生废气出口阀和针阀关闭,充入产品气直至第一吸附塔内部达到工作压力,达到工作压力后关闭均压气动阀,打开第一再生废气气动阀和针阀,将第一吸附塔的压力卸至常压状态,卸完压力后重复S3上述步骤,PLC控制器内设定重复次数,达到重复次数后,完成充压置换。
进一步的,所述S2中,当再生过程中压力大于第一爆破片或第二爆破片承受压力时,通过第一爆破片或第二爆破片进行泄放,安全泄放压力传感器监控到压力后进入;
S21:安全泄放压力传感器报警,提示第一爆破片或第二爆破片破损,需更换破损的第一爆破片或第二爆破片。
进一步的,所述S3中,针阀开启时间为15分钟。
进一步的,所述S3中,PLC控制器内设定的重复次数至少为20次。
本发明的有益效果:
本发明公开了一种压缩空气的纯化装置及控制方法,通过并联设置的第一吸附塔和第二吸附塔一用一替,确保压缩空气能够连续供应;
通过设置减压器和再生气限流孔板使得产品气能够以再生过程所需的压力和流量通入需要再生的吸附塔内;
通过设置均压气动阀和限流孔板使得产品气能够以所需的工作压力和流量进入再生完成的吸附塔后内进行充压置换,通过充压置换去除吸附塔内积存的死气,替代了原有纯化装置通过常放空路去除死气的形式,每个再生周期需要放出的压缩空气仅为再生以及充压置换所需的压缩空气量,传统的置换过程改为充压置换过程,纯化装置中省略了常放空路,减少了常放空路带来的放空浪费,节约了大量压缩空气,进而降低了经济成本,同时,通过多次充压置换可以更好的去除死气,从而提高产品气的品质;
通过设置针阀使得吸附塔充压置换后能够缓慢泄压,避免因吸附塔内部与外界压差过大造成的高速气流冲击吸附塔床层,导致吸附塔床层损坏的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开的一种压缩空气的纯化装置的结构示意图。
图中:
1、原料气入口;
2、原料气入口手阀;
3、流量计;
4、原料气压力传感器;
5A、第一原料气入口气动阀;5B、第二原料气入口气动阀;
6A、第一吸附塔压力表;6B、第二吸附塔压力表;
7A、第一爆破片;7B、第二爆破片;
8、安全泄放压力传感器;
9、单向阀;
10、安全泄放口;
11A、第一吸附塔;11B、第二吸附塔;
12A、第一产品气气动阀;12B、第二产品气气动阀;
13、过滤器;
14、产品气压力传感器;
15、产品气出口手阀;
16、产品气出口;
17、再生气入口气动阀;
18、减压器;
19、再生气压力传感器;
20、再生气限流孔板;
21A、第一再生加热器入口气动阀;21B、第二再生加热器入口气动阀;
22A、第一再生加热器;22B、第二再生加热器;
23、均压气动阀;
24、限流孔板;
25A、第一水冷却器;25B、第二水冷却器;
26A、第一再生废气气动阀;26B、第二再生废气气动阀;
27、再生废气出口阀;
28、针阀;
29、再生废气出口;
30、冷却水入口;
31、冷却水入口阀;
32、冷却水流量计;
33、冷却水出口阀;
34、冷却水出口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种压缩空气的纯化装置,受控于PLC控制器,如图1所示,包括:并联设置的第一吸附塔11A和第二吸附塔11B,通过并联设置的第一吸附塔11A和第二吸附塔11B一用一替,确保压缩空气能够连续供应;
所述第一吸附塔11A和第二吸附塔11B的进口分别通过第一原料气入口气动阀5A和第二原料气入口气动阀5B连接原料气入口1并分别通过第一再生废气气动阀26A和第二再生废气气动阀26B连接再生废气出口29,所述第一吸附塔11A的进口与第一再生废气气动阀26A之间设有第一水冷却器25A,所述第二吸附塔11B的进口与第二再生废气气动阀26B之间设有第二水冷却器25B,通过第一水冷却器25A/第二水冷却器25B冷却排出的废气;
所述第一吸附塔11A和第二吸附塔11B的出口分别通过第一产品气气动阀12A和第二产品气气动阀12B连接产品气出口16并分别通过第一再生加热器入口气动阀21A和第二再生加热器入口气动阀21B连接再生气入口气动阀17,所述第一吸附塔11A的出口与第一再生加热器入口气动阀21A之间设有第一再生加热器22A,所述第二吸附塔11B的出口与第二再生加热器入口气动阀21B之间设有第二再生加热器22B,通过第一再生加热器22A/第二再生加热器22B加热再生所需的产品气;
所述原料气入口1与并接的第一原料气入口气动阀5A和第二原料气入口气动阀5B的节点之间依次设有原料气入口手阀2、流量计3和原料气压力传感器4;
所述再生废气出口29与并接的第一再生废气气动阀26A和第二再生废气气动阀26B的节点之间设有再生废气出口阀27,所述再生废气出口阀27的进口与出口并联连接针阀28,通过设置针阀28使得吸附塔充压置换后能够缓慢泄压,避免因吸附塔内部与外界压差过大造成的高速气流冲击吸附塔床层,导致吸附塔床层损坏的问题;
所述产品气出口16与并接的第一产品气气动阀12A和第二产品气气动阀12B的节点之间依次设有产品气出口手阀15、产品气压力传感器14和过滤器13,过滤器13用于将产品气中含有的固态颗粒物脱出,以进一步提升供给用户的产品气的品质,产品气压力传感器14除了能监控产品气压力外,还能够用来检测第一产品气气动阀12A和第二产品气气动阀12B是否开启(产品气压力传感器14显示压力为0则为阀门关闭),以及时发现阀门因故障无法开启导致无法正常供气的问题;
所述再生气入口气动阀17的进口并接在所述过滤器13与并接的第一产品气气动阀12A和第二产品气气动阀12B的节点之间的管道上;
所述再生气入口气动阀17的出口与并接的第一再生加热器入口气动阀21A和第二再生加热器入口气动阀21B的节点之间依次设有减压器18、再生气压力传感器19和再生气限流孔板20,通过设置减压器18和再生气限流孔板20使得产品气能够以再生过程所需的压力和流量通入需要再生的吸附塔内;
设有均压气动阀23和限流孔板24的管路一端与所述第一吸附塔11A与第一再生加热器入口气动阀21A之间的管路并接,另一端与所述第二吸附塔11B与第二再生加热器入口气动阀21B之间的管路并接,通过设置均压气动阀23和限流孔板24使得产品气能够以所需的工作压力和流量进入再生完成的吸附塔后内进行充压置换,充压置换过程中气体由切换后的吸附塔经过均压气动阀23和限流孔板24(顺序不分先后,分别用于实现压力平衡和限流),由于再生和充压置换所需气体的压力要求不同,充压置换所需的气体不需经过减压器18减压,因此单独设置设有均压气动阀23和限流孔板24的管路用于充压置换;
在本实施例中,所述流量计3、原料气压力传感器4、产品气压力传感器14和再生气压力传感器19与PLC控制器电性连接,所述第一原料气入口气动阀5A、第二原料气入口气动阀5B、第一产品气气动阀12A、第二产品气气动阀12B、再生气入口气动阀17、第一再生加热器入口气动阀21A、第二再生加热器入口气动阀21B、第一再生加热器22A、第二再生加热器22B、均压气动阀23、第一再生废气气动阀26A、第二再生废气气动阀26B、再生废气出口阀27和针阀28与PLC控制器电性连接;
本实施例公开的一种压缩空气的纯化装置,通过充压置换去除吸附塔内积存的死气,替代了原有纯化装置通过常放空路去除死气的形式,每个再生周期需要放出的压缩空气仅为再生以及充压置换所需的压缩空气量,传统的置换过程改为充压置换过程,纯化装置中省略了常放空路,减少了常放空路带来的放空浪费,节约了大量压缩空气,进而降低了经济成本,同时,通过多次充压置换可以更好的去除死气,从而提高产品气的品质。
在具体实施例中,还包括第一爆破片7A和第二爆破片7B;
所述第一爆破片7A的进口并接在第一吸附塔11A进口与第一原料气入口气动阀5A之间的管路上,所述第二爆破片7B的进口并接在第二吸附塔11B进口与第二原料气入口气动阀5B之间的管路上,所述第一爆破片7A和第二爆破片7B的出口并接后连接安全泄放口10;
由于再生过程为加热过程,加热后气体压力增大,为防止阀门故障没有正常开启导致局部管路形成封闭,加热后压力过大造成安全事故,通过在第一吸附塔11A和第二吸附塔11B的进口处分别设置第一爆破片7A和第二爆破片7B,当再生过程中压力大于第一爆破片7A或第二爆破片7B承受压力时,爆破片启用实现压力泄放,确保纯化装置安全运行。
在具体实施例中,所述安全泄放口10与并接的第一爆破片7A和第二爆破片7B的节点之间依次设有单向阀9和安全泄放压力传感器8,在本实施例中,安全泄放压力传感器8与PLC控制器电性连接;
通过安全泄放压力传感器8进行实时监控,当爆破片启用时,安全泄放压力传感器8会给出相应报警,提示爆破片已破损,纯化装置停止工作,纯化装置需要在工作人员更换破损的爆破片后重新恢复工作,单向阀9用于防止外部空气从安全泄放口10进入到纯化装置中,避免纯化装置内部受到污染。
在具体实施例中,所述第一水冷却器25A和第二水冷却器25B串联在同一条冷却水管线上,共用冷却水管线能够节约成本,同时节省所需的空间;
在本实施例中,如图1所示,冷却水管线一端为冷却水入口30,另一端为冷却水出口34,冷却水管线上依次设有冷却水入口阀31、第一水冷却器25A、第二水冷却器25B、冷却水流量计32和冷却水出口阀33。
在具体实施例中,还包括第一吸附塔压力表6A和第二吸附塔压力表6B,以方便现场巡检人员确定吸附塔内部的压力值;
所述第一吸附塔压力表6A设置在第一吸附塔11A进口与第一原料气入口气动阀5A之间;
所述第二吸附塔压力表6B设置在第二吸附塔11B的进口与第二原料气入口气动阀5B之间。
实施例2
本实施例提供了一种压缩空气的纯化装置的控制方法,包括:实施例1中的一种压缩空气的纯化装置,还包括以下步骤(下列步骤为第一吸附塔11A纯化压缩空气后再生及充压置换的步骤,第二吸附塔11B纯化压缩空气后再生及充压置换的步骤与之类同,不再复述):
S1:打开原料气入口手阀2,原料气通过原料气入口1进入到压缩空气的纯化装置中,通过流量计3监控纯化装置的整体用气量,当流量不足时,PLC控制器报警提示(流量根据工艺要求设定),通过原料气压力传感器4监控原料气压力情况,当原料气压力不处于设定的压力范围时,PLC控制器报警提示(压力范围根据工艺要求设定);
通过PLC控制器控制第一原料气入口气动阀5A打开,原料气进入到第一吸附塔11A中,对原料气杂质进行吸附以获得产品气,经过第一吸附塔11A的压缩空气纯度可以达到9N级,产品气从第一产品气气动阀12A输出,经过滤器13将产品气中含有的固态颗粒物脱出,通过产品气压力传感器14监控产品气压力,产品气通过产品气出口手阀15,经过产品气出口16输出,为后端的产线进行供气,当第一吸附塔11A饱和时,进入S2;
S2:PLC控制器将当前工作的第一吸附塔11A切换为第二吸附塔11B(第一原料气入口气动阀5A和第一产品气气动阀12A关闭,第二原料气入口气动阀5B和第二产品气气动阀12B开启),产品气从第二产品气气动阀12B输出,经过再生气入口气动阀17,通过减压器18将压力调节至再生所需的压力,通过再生气压力传感器19进行压力监控,再生气压力传感器19根据设定的压力阈值报警,通过再生气限流孔板20调节至再生所需流量,通过PLC控制器打开第一再生加热器入口气动阀21A(再生完成后,第一再生加热器入口气动阀21A关闭),再生气(减压后的产品气)进入到第一再生加热器22A加热至再生所需温度,一般为200℃,可根据工艺要求进行调整,之后进入到第一吸附塔11A中,对吸附剂进行加热再生,再生废气通过第一水冷却器25A进行冷却,冷却后的再生废气经过第一再生废气气动阀26A和再生废气出口阀27后,从再生废气出口29排出,完成再生,进入S3;
当吸附塔达到饱和时,需要进行再生加热,使得吸附剂脱出所吸附的杂质,重新恢复吸附能力,本实施例采用常压再生,常压再生有利于吸附塔中吸附剂的杂质完全解吸,第一吸附塔11A再生前需降至常压,待再生的第一吸附塔11A内部压力较高,与外界压差过大,若直接开启再生废气出口阀27泄压,瞬间泄放压力造成的高速气流会冲击吸附塔床层,容易导致吸附塔床层损坏,为了避免上述问题,可先将针阀28开启15分钟,第一吸附塔11A缓慢泄压至常压状态后,再将加热后的再生气通入第一吸附塔11A内进行再生,再生废气通过再生废气出口阀27排出;
S3:开启均压气动阀23,产品气经过第二再生加热器22B(第二再生加热器22B不进行加热),通过限流孔板24调节至充压置换所需流量,第一吸附塔11A和第二吸附塔11B通过均压气动阀23均压,产品气经过第一再生加热器22A(第一再生加热器22A不进行加热)后进入到再生完成的第一吸附塔11A中,此时再生废气出口阀27和针阀28关闭,充入产品气直至第一吸附塔11A内部达到工作压力,第一吸附塔11A内部达到工作压力后关闭均压气动阀23,打开第一再生废气气动阀26A和针阀28,将第一吸附塔11A的压力卸至常压状态,卸完压力后重复S3上述步骤,PLC控制器内设定重复次数,达到重复次数后,完成充压置换;
本实施例利用充压置换的方式,将吸附塔内部全部置换干净,避免死角累积的杂质影响下一周期的产品气指标,完成充压置换的吸附塔内部死角处所累积的杂质可以在PPT级别。
在具体实施例中,所述S2中,当再生过程中压力大于第一爆破片7A或第二爆破片7B承受压力时,压力通过第一爆破片7A或第二爆破片7B进行泄放,安全泄放压力传感器8监控到压力后进入S21;
S21:安全泄放压力传感器8报警,提示第一爆破片7A或第二爆破片7B破损,需更换破损的第一爆破片7A或第二爆破片7B。
在具体实施例中,所述S3中,针阀28开启时间为15分钟,此为根据经验值获得的时间,吸附塔充压后通过针阀28泄压至常压的时间约为10分钟,设定为15分钟确保泄压至常压。
在具体实施例中,所述S3中,PLC控制器内设定的重复次数至少为20次(重复次数可根据工艺要求调整,本实施例中优选为20次);
本实施例中,充入产品气后的吸附塔内部达到工作压力9bar,针阀28开启后,通过再生废气出口29与大气连通(压力为1bar),吸附塔泄压至与大气压力平衡后,气体压力与体积成反比,吸附塔内气体变为先前的1/9,即吸附塔内气体稀释9倍,吸附塔内的死气也相应稀释9倍,充压置换能有效作用于死角,重复次数20次后死气稀释至原有的1/920(达到PPT级别)。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种压缩空气的纯化装置的控制方法,包括受控于PLC控制器的压缩空气的纯化装置,其特征在于,包括:并联设置的第一吸附塔(11A)和第二吸附塔(11B);
所述第一吸附塔(11A)和第二吸附塔(11B)的进口分别通过第一原料气入口气动阀(5A)和第二原料气入口气动阀(5B)连接原料气入口(1)并分别通过第一再生废气气动阀(26A)和第二再生废气气动阀(26B)连接再生废气出口(29),所述第一吸附塔(11A)的进口与第一再生废气气动阀(26A)之间设有第一水冷却器(25A),所述第二吸附塔(11B)的进口与第二再生废气气动阀(26B)之间设有第二水冷却器(25B);
所述第一吸附塔(11A)和第二吸附塔(11B)的出口分别通过第一产品气气动阀(12A)和第二产品气气动阀(12B)连接产品气出口(16)并分别通过第一再生加热器入口气动阀(21A)和第二再生加热器入口气动阀(21B)连接再生气入口气动阀(17),所述第一吸附塔(11A)的出口与第一再生加热器入口气动阀(21A)之间设有第一再生加热器(22A),所述第二吸附塔(11B)的出口与第二再生加热器入口气动阀(21B)之间设有第二再生加热器(22B);
所述原料气入口(1)与并接的第一原料气入口气动阀(5A)和第二原料气入口气动阀(5B)的节点之间依次设有原料气入口手阀(2)、流量计(3)和原料气压力传感器(4);
所述再生废气出口(29)与并接的第一再生废气气动阀(26A)和第二再生废气气动阀(26B)的节点之间设有再生废气出口阀(27),所述再生废气出口阀(27)的进口与出口并联连接针阀(28);
所述产品气出口(16)与并接的第一产品气气动阀(12A)和第二产品气气动阀(12B)的节点之间依次设有产品气出口手阀(15)、产品气压力传感器(14)和过滤器(13);
所述再生气入口气动阀(17)的进口并接在所述过滤器(13)与并接的第一产品气气动阀(12A)和第二产品气气动阀(12B)的节点之间的管道上;
所述再生气入口气动阀(17)的出口与并接的第一再生加热器入口气动阀(21A)和第二再生加热器入口气动阀(21B)的节点之间依次设有减压器(18)、再生气压力传感器(19)和再生气限流孔板(20);
设有均压气动阀(23)和限流孔板(24)的管路一端与所述第一吸附塔(11A)与第一再生加热器入口气动阀(21A)之间的管路并接,另一端与所述第二吸附塔(11B)与第二再生加热器入口气动阀(21B)之间的管路并接;
所述压缩空气的纯化装置采用包括以下步骤的控制方法控制;
S1:打开原料气入口手阀(2),原料气通过原料气入口(1)进入到压缩空气的纯化装置中,通过流量计(3)进行监控,当流量不足时,PLC控制器报警提示,通过原料气压力传感器(4)监控原料气压力情况,当原料气压力不处于设定的压力范围时,PLC控制器报警提示;
通过PLC控制器控制第一原料气入口气动阀(5A)打开,原料气进入到第一吸附塔(11A)中,对原料气杂质进行吸附以获得产品气,产品气从第一产品气气动阀(12A)输出,经过滤器(13)将产品气中含有的固态颗粒物脱出,通过产品气压力传感器(14)监控产品气压力,产品气通过产品气出口手阀(15),经过产品气出口(16)输出,当第一吸附塔(11A)达到饱和时,进入S2;
S2:PLC控制器将当前工作的第一吸附塔(11A)切换为第二吸附塔(11B),产品气从第二产品气气动阀(12B)输出,经过再生气入口气动阀(17),通过减压器(18)将压力调节至再生所需的压力,通过再生气压力传感器(19)进行压力监控,再生气压力传感器(19)根据设定的压力阈值报警,通过再生气限流孔板(20)调节至再生所需流量,通过PLC控制器打开第一再生加热器入口气动阀(21A),再生气进入到第一再生加热器(22A)加热至再生所需温度,之后进入到第一吸附塔(11A)中,对吸附剂进行加热再生,再生废气通过第一水冷却器(25A)对再生废气进行冷却,冷却后的再生废气经过第一再生废气气动阀(26A)和再生废气出口阀(27)后,从再生废气出口(29)排出,完成再生,进入S3;
S3:产品气经过第二再生加热器(22B),通过限流孔板(24)调节至充压置换所需流量,第一吸附塔(11A)和第二吸附塔(11B)通过均压气动阀(23)均压,产品气经过第一再生加热器(22A)后进入到再生完成的第一吸附塔(11A)中,此时再生废气出口阀(27)和针阀(28)关闭,充入产品气直至第一吸附塔(11A)内部达到工作压力,所述工作压力为9bar,达到工作压力后关闭均压气动阀(23),打开第一再生废气气动阀(26A)和针阀(28),将第一吸附塔(11A)的压力卸至常压状态,卸完压力后重复S3上述步骤,PLC控制器内设定重复次数,PLC控制器内设定的重复次数至少为20次,达到重复次数后,完成充压置换。
2.根据权利要求1所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,还包括第一爆破片(7A)和第二爆破片(7B);
所述第一爆破片(7A)的进口并接在第一吸附塔(11A)进口与第一原料气入口气动阀(5A)之间的管路上,所述第二爆破片(7B)的进口并接在第二吸附塔(11B)进口与第二原料气入口气动阀(5B)之间的管路上,所述第一爆破片(7A)和第二爆破片(7B)的出口并接后连接安全泄放口(10)。
3.根据权利要求2所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,所述安全泄放口(10)与并接的第一爆破片(7A)和第二爆破片(7B)的节点之间依次设有单向阀(9)和安全泄放压力传感器(8)。
4.根据权利要求1所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,所述第一水冷却器(25A)和第二水冷却器(25B)串联在同一条冷却水管线上。
5.根据权利要求1所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,还包括第一吸附塔压力表(6A)和第二吸附塔压力表(6B);
所述第一吸附塔压力表(6A)设置在第一吸附塔(11A)进口与第一原料气入口气动阀(5A)之间;
所述第二吸附塔压力表(6B)设置在第二吸附塔(11B)的进口与第二原料气入口气动阀(5B)之间。
6.根据权利要求3所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,所述S2中,当再生过程中压力大于第一爆破片(7A)或第二爆破片(7B)承受压力时,通过第一爆破片(7A)或第二爆破片(7B)进行泄放,安全泄放压力传感器(8)监控到压力后进入S21;
S21:安全泄放压力传感器(8)报警,提示第一爆破片(7A)或第二爆破片(7B)破损,需更换破损的第一爆破片(7A)或第二爆破片(7B)。
7.根据权利要求1所述的一种压缩空气的纯化装置的控制方法,其特征在于,所述S3中,针阀(28)开启时间为15分钟。
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