CN208776317U - 一种制氮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制氮机，属于制氮技术领域，包括移动底座、固定于移动底座的上的机柜和设置于机柜内的制氮装置，机柜内设有容置腔，容置腔内固定第一隔板和第二隔板，第一隔板以及第二隔板将容置腔自下而分成第一腔室、第二腔室和第三腔室，制氮装置包括位于第二腔室的第一吸附塔以及第二吸附塔、位于第一腔室的空气压缩机以及过滤器、和位于第三腔室的氮气缓冲罐以及氮气储存罐；本实用新型利用第一吸附塔以及第二吸附塔的交替使用保证制氮过程的连续性，另外设置氮气缓冲罐，能对氮气先进行检测后储存，保证氮气质量，而且整体利用机柜分层安装制氮装置，整体结构结构紧凑，体积小，通过移动底座提高移动便利性，方便灵活，适应性更好。

Description

一种制氮机

技术领域

本实用新型涉及制氮技术领域，更具体的，涉及一种制氮机。

背景技术

制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备；其广泛应用于石油天然气行业的开采、化工行业的深加工、冶金行业的热处理、煤矿行业的防火灭火、制药行业的药品生产包装等；根据分类方法的不同，工业上应用的制氮机，可以分为三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法；其中分子筛空分法的原理是利用碳分子筛对氧气吸附速度快、而对氮气的吸附速度慢的差异，来分离氧气与氮气；由于分子筛空分法通常只能生产氮气，其内部的分子筛经常需要进行更换，如果是单套设备，一旦进行分子筛更换作业，则无法进行氮气生产，其难以持续性生产氮气；另外现有的分子筛类制氮机通常不具有循环吸附分离的功能，其都是一次生产氮气，这样的制氮机难以有效的保证氮气的浓度、质量；而且现有的制氮机对于空气来源的过滤处理仍有不足；另外大部分的制氮机通常都是固定式的，难以进行移动，其适用性较差。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种制氮机，通过设置第一吸附塔以及第二吸附塔，其中一吸附塔换料时，则可以启动另一吸附塔从而保证制氮过程的连续性，另外设置带有氮气检测器的氮气缓冲罐，其用于检测制备后的氮气浓度，如果氮气溶度达标可以直接通入氮气储存罐内，如果氮气溶度不达标则通过第三支管返回空气压缩机，再经过空气压缩机重新送入第一吸附塔或第二吸附塔内，对浓度不达标的氮气进行二次吸附分离，从而得到所需的氮气浓度，更好的保证制氮浓度以及质量，还有通过过滤除尘袋、活性炭层、静电场除油层等过滤模块更好的对空气进行过滤，保证制备的氮气质量；而且整体利用机柜分层安装制氮装置，整体结构紧凑，体积小，通过移动底座提高移动便利性，方便灵活，适应性更好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种制氮机，包括移动底座、固定于所述移动底座的上的机柜和设置于所述机柜内的制氮装置，所述机柜内设有容置腔，所述容置腔内固定有自下而上间距分布的第一隔板和第二隔板，所述第二隔板位于所述第一隔板上方，所述第一隔板以及所述第二隔板将所述容置腔自下而分成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述制氮装置包括第一吸附塔、第二吸附塔、空气压缩机、过滤器、氮气缓冲罐以及氮气储存罐，所述第一吸附塔以及所述第二吸附塔均固定于所述第二腔室内且相互之间呈对称分布，所述空气压缩机以及所述过滤器均固定所述第一腔室内，所述氮气缓冲罐以及所述氮气储存罐均位于所述第三腔室内；

所述第一吸附塔底部与所述第二吸附塔底部之间通过第一输送管连接导通，所述第一输送管上于靠近所述第一吸附塔位置设有控制阀a1，所述第一输送管上于靠近所述第二吸附塔位置设有控制阀a2，所述第一吸附塔顶部与所述第二吸附塔顶部之间通过第二输送管连接导通，所述第二输送管上于靠近所述第一吸附塔位置设有控制阀b1，所述第二输送管上于靠近所述第二吸附塔位置设有控制阀b2，所述第一输送管上于所述控制阀a1与所述控制阀a2之间设有连通所述空气压缩机的压缩出口的第一支管，所述第二输送管上于所述控制阀b1与所述控制阀b2之间设有连通所述氮气缓冲管的缓冲入口的第二支管，所述第二支管上设有控制阀c1，所述第一腔室的一侧壁设有通气口，所述通气口通过第三输送管与所述过滤器的过滤入口连接导通，所述过滤器的过滤出口通过第四输送管与所述空气压缩机的压缩入口连接导通，所述第四输送管上于靠近所述过滤器的位置设有控制阀d1，所述第四输送管上于所述控制阀d1与所述空气压缩机之间设有连接所述氮气缓冲罐的第一缓冲出口的第三支管，所述第三支管上设有控制阀e1，所述氮气缓冲罐的第二缓冲出口通过第五输送管与所述氮气储存罐的储存入口连接导通，所述第五输送管上设有控制阀f1，所述氮气储存罐的储存出口上设有伸出所述机柜外的第六输送管，所述第六输送管上于伸出所述机柜外的管段设有控制阀g1；

所述过滤器包括箱体和过滤组件，所述箱体内设有用于容置所述过滤组件的密封腔室，所述过滤组件包括固定于所述密封腔室内中间位置的静电场除油层和对称设于所述静电场除油层两侧的活性炭层，所述机柜的一外侧壁于所述通气口上盖设有除尘滤袋；

所述氮气缓冲管顶部设有氮气检测器。

可选地，所述移动底座包括底座体和若干焊固于所述底座体底部的滚轮，所述底座体上设有供所述机柜底部插入的内凹腔。

可选地，所述第一吸附塔以及所述第二吸附塔均包括塔体、固定于所述塔体内且间距分布的两限位板、和固定于所述塔体内的两第一均流板，两所述限位板之间形成填充碳分子筛的筛分区，两所述第一均流板分别位于所述筛分区的两侧，所述塔体一外侧壁上端设有连通所述筛分区且伸出所述机柜外的进料管，所述塔体一外侧壁下端设有连通所述筛分区且伸出所述机柜外的出料管，所述进料管与所述出料管上均设有密封盖，所述塔体底部外侧壁上焊设有若干绕所述塔体圆周分布的支撑脚，所述支撑脚的底部与所述第一隔板顶部接触相抵。

可选地，所述第一隔板底部固定有若干用于吊装所述箱体的连接杆，所述连接杆的底部与所述箱体顶部固定连接，所述箱体内于所述静电场除油层与所述活性炭层之间、以及活性炭层与过滤入口之间均固定设有第二均流板。

可选地，还包括用于备用供电的蓄电池，所述蓄电池固定于所述第一腔室内，所述蓄电池分别与所述静电场除油层、所述空气压缩机以及所述氮气检测器电连接。

可选地，所述机柜于所述第一腔室上设有与所述机柜铰接的门板，所述门板内壁以及所述第一腔室内壁均铺设有隔音层。

可选地，所述氮气检测器为型号MOT200-N2的氮气检测报警器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置第一吸附塔以及第二吸附塔，其中一吸附塔换料时，则可以启动另一吸附塔从而保证制氮过程的连续性，另外设置带有氮气检测器的氮气缓冲罐，其用于检测制备后的氮气浓度，如果氮气溶度达标可以直接通入氮气储存罐内，如果氮气溶度不达标则通过第三支管返回空气压缩机，再经过空气压缩机重新送入第一吸附塔或第二吸附塔内，对浓度不达标的氮气进行二次吸附分离，从而得到所需的氮气浓度，更好的保证制氮浓度以及质量，还有通过过滤除尘袋、活性炭层、静电场除油层等过滤模块更好的对空气进行过滤，保证制备的氮气质量；而且整体利用机柜分层安装制氮装置，整体结构紧凑，体积小，通过移动底座提高移动便利性，方便灵活，适应性更好。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种制氮机带有局部剖视图的整体结构示意图。

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种制氮机带有门板的整体结构示意图。

图中：1、机柜；11、第一隔板；111、连接杆；12、第二隔板；101、第一腔室；102、第二腔室；103、第三腔室；13、通气口；131、除尘滤袋；2、第一吸附塔；3、第二吸附塔；21、塔体；211、进料管；212、出料管；231、支撑脚；22、限位板；23、第一均流板；24、碳分子筛；41、氮气缓冲罐；411、氮气检测器；42、氮气储存罐；5、空气压缩机；6、过滤器；61、箱体；62、静电场除油层；63、活性炭层；64、第二均流板；7、蓄电池；81、第一输送管；82、第二输送管；83、第三输送管；84、第四输送管；85、第五输送管；86、第六输送管；91、第一支管；92、第二支管；93、第三支管；200、底座体；201、滚轮；300、门板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

图1示例性地示出了本实用新型提供的一种制氮机，如图1所示，

如图1和图2所示，一种制氮机，包括移动底座、固定于移动底座的上的机柜1和设置于机柜1内的制氮装置，机柜1内设有容置腔，容置腔内固定有自下而上间距分布的水平的第一隔板11和水平的第二隔板12，第二隔板12位于第一隔板11上方，第一隔板11以及第二隔板12将容置腔自下而分成第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103，制氮装置包括第一吸附塔2、第二吸附塔3、空气压缩机5、过滤器6、氮气缓冲罐41以及氮气储存罐42，第一吸附塔2以及第二吸附塔3均固定于第二腔室102内且相互之间呈对称分布，空气压缩机5以及过滤器6均固定第一腔室101内，氮气缓冲罐41以及氮气储存罐42均位于第三腔室103内；具体来说，其中机柜1可以是轻便的铝合金柜也可以是抗静电的电木板柜，当然具体本实施例不做限定，用户可以根据需要进行选着；通过第一隔板11以及第二隔板12将机柜1内自下而分成第一腔室101、第二腔室102以及第三腔室103，用于抽取空气的空气压缩机5以及用于过滤空气的过滤器6位于第一腔室101内，而用于分离氮气以及氧气的第一吸附塔2和第二吸附塔3位于第二腔室102内，最后用于检测浓度的氮气缓冲罐41以及氮气储存罐42位于最上层的第三腔室103内，整体结构排布紧凑有序，体积小，操作更加方便；另外带有可移动的移动底座，提高运输的灵活性，更加方便使用。

第一吸附塔2底部与第二吸附塔3底部之间通过第一输送管81连接导通，第一输送管81上于靠近第一吸附塔2位置设有控制阀a1，第一输送管81上于靠近第二吸附塔3位置设有控制阀a2，第一吸附塔2顶部与第二吸附塔3顶部之间通过第二输送管82连接导通，第二输送管82上于靠近第一吸附塔2位置设有控制阀b1，第二输送管82上于靠近第二吸附塔3位置设有控制阀b2，第一输送管81上于控制阀a1与控制阀a2之间设有连通空气压缩机5的压缩出口的第一支管91，第二输送管82上于控制阀b1与控制阀b2之间设有连通氮气缓冲罐41的缓冲入口的第二支管92，第二支管92上设有控制阀c1，第一腔室101的一侧壁设有通气口13，通气口13通过第三输送管83与过滤器6的过滤入口连接导通，过滤器6的过滤出口通过第四输送管84与空气压缩机5的压缩入口连接导通，第四输送管84上于靠近过滤器6的位置设有控制阀d1，第四输送管84上于控制阀d1与空气压缩机5之间设有连接氮气缓冲罐41第一缓冲出口的第三支管93，第三支管93上设有控制阀e1，氮气缓冲罐41的第二缓冲出口通过第五输送管85与氮气储存罐42的储存入口连接导通，第五输送管85上设有控制阀f1，氮气储存罐42的储存出口上设有伸出机柜1外的第六输送管86，第六输送管86上于伸出机柜1外的管段设有控制阀g1；具体来说，其中控制阀可以均选择电控阀或者手动阀，电控阀操作方便，但是安装维护成本高，而手动阀安装维护简单，成本低，用户可以根据需要选择，具体不做限定；另外本实施例中的第一隔板11以及第二隔板12上分别设有供第一支管91、第二支管92第三支管93穿过的避让孔，便于支管的安装排布。

过滤器6包括箱体61和过滤组件，箱体61内设有用于容置过滤组件的密封腔室，过滤组件包括固定于密封腔室内中间位置的静电场除油层62和对称设于静电场除油层62两侧的活性炭层63，机柜1的一外侧壁于通气口13上盖设有除尘滤袋131，氮气缓冲罐41顶部设有氮气检测器411；具体来说，设置静电场除油层62能够除去空气中可能携带的油液分子，而在静电场除油层62的两侧对称设置活性炭层63，提高对空气中有毒气体以及杂质颗粒的吸附去除，更好的起到过滤；当然，为了进一步提高过滤效果，本实施例在箱体61内还可以设置填充有干燥剂的干燥过滤层，进一步过滤空气中的水分子。

本实用新型的工作过程：

使用第一吸附塔2进行氮气制备过程：保持手动阀a1、d1、b1、c1开启，手动阀e1、b2、a2、g1关闭，接通电源启动空气压缩机5，机柜1外的空气经空气压缩机5产生的动力被吸入过滤器6内，首先经过除尘滤袋131时实现初步的滤层过滤，其次进入过滤器6内分别经过活性炭层63以及静电场除油层62的二次精密过滤，使得空气内氧气与氮气之间的纯度更好，经过过空气压缩机5后的空气进入第一吸附塔2内进行分离，分离后的氮气进入氮气缓冲罐41内，当氮气量达到所需值时可以关闭手动阀c1，再关闭空气压缩机5，再依次关闭手动阀a1、d1、b1，观察氮气检测器411，看氮气缓冲罐41内的氮气浓度是否达到所需标准，如果达到所需标准则可以打开手动阀f1，将氮气缓冲罐41内的氮气充入氮气储存罐42内进行储存，而后续如果需要使用氮气时，则可以打开手动阀g1进行使用；但是如果氮气检测器411检测的氮气浓度值达不到所需值时，此时可以打开手动阀e1，并重新启动空气压缩机5，使得氮气缓冲罐41内的氮气重新进入第一吸附塔2内进行二次分离。

换料过程:如果第一吸附塔2内的碳分子筛24需要更换时，此时保持手动阀a2、d1、b2、c1开启，手动阀e1、b1、a1、g1关闭即可，重复上述的氮气制备过程，使用第二吸附塔3进行氮气提取，从而保证氮气提取的连续性。

总的来说，本实用新型通过设置第一吸附塔2以及第二吸附塔3，其中一吸附塔换料时，则可以启动另一吸附塔从而保证制氮过程的连续性，另外设置带有氮气检测器411的氮气缓冲罐41，其用于检测制备后的氮气浓度，如果氮气溶度达标可以直接通入氮气储存罐42内，如果氮气溶度不达标则通过第三支管93返回空气压缩机5，再经过空气压缩机5重新送入第一吸附塔2或第二吸附塔3内二次吸附分离，从而得到所需的氮气浓度，更好的保证制氮浓度以及质量，还有通过过滤除尘袋、活性炭层63、静电场除油层62等过滤模块更好的对空气进行过滤，保证制备的氮气质量；而且整体利用机柜1分层安装制氮装置，整体结构紧凑，体积小，通过移动底座提高移动便利性，方便灵活，适应性更好。

可选地，移动底座包括底座体200和若干焊固于底座体200底部的滚轮201，底座体200上设有供机柜1底部插入的内凹腔；具体来说，底座体200可以由若干角钢条焊接形成底架，中间形成内凹腔方便放置机柜1。

可选地，第一吸附塔2以及第二吸附塔3均包括塔体21、固定于塔体21内且间距分布的两限位板22、和固定于塔体21内的两第一均流板23，两限位板22之间形成填充碳分子筛24的筛分区，两第一均流板23分别位于筛分区的两侧，塔体21一外侧壁上端设有连通筛分区且伸出机柜1外的进料管211，塔体21一外侧壁下端设有连通筛分区且伸出机柜1外的出料管212，进料管211与出料管212上均设有密封盖(图中未示)，塔体21底部外侧壁上焊设有若干绕塔体21圆周分布的支撑脚213，支撑脚213的底部与第一隔板11顶部接触相抵；具体来说，设置第一均流板23可以将进入塔体21内的空气均流，使得空气更加均匀的通过筛分区，与筛分区内的碳分子筛24更加充分的接触，从而保证碳分子筛24的充分利用，其中限位板22上可以若干均匀分布的供空气通过的通孔，但是通孔直径小于碳分子筛24的粒径。

可选地，第一隔板11底部固定有若干用于吊装箱体61的连接杆111，连接杆111的底部与箱体61顶部固定连接，箱体61内于静电场除油层62与活性炭层63之间、以及活性炭层63与过滤入口之间均固定设有第二均流板64；具体来说，在箱体61内静电场除油层62与活性炭层之间、以及活性炭层63与过滤入口之间均固定设有第二均流板64，其能够保证活性炭层63以及静电场除油层62的充分利用，从而提高过滤效率。

可选地，还包括用于备用供电的蓄电池7，蓄电池7固定于第一腔室101内，蓄电池7分别与静电场除油层62、空气压缩机5以及氮气检测器411电连接；具体来说，设置备用的蓄电池7，但本实用新型的制氮机移动至不容易接到电源的位置时，可以直接通过蓄电池7进行供电，从而正常工作，适应性更好。

可选地，如图2所示，机柜1于第一腔室101上设有与机柜1铰接的门板300，门板300内壁以及第一腔室101内壁均铺设有隔音层(图中未示)；具体来说，由于空气压缩机5工作容易产生噪音，为此设置门板300以及增加隔音层可以较好的起到消音作用；其中隔音层可以是吸音棉层。

可选地，氮气检测器411为型号MOT200-N2的氮气检测报警器；具体来说，如图1所示，该氮气检测器411具有伸入氮气缓冲罐41内的检测传感器、与检测传感器电连接且伸出机柜1顶部的氮气浓度显示仪、和与检测传感器电连接且伸出机柜1顶部的声光报警器，通过声光报警器可以方便提示作业员。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种制氮机，其特征在于：

包括移动底座、固定于所述移动底座的上的机柜(1)和设置于所述机柜(1)内的制氮装置，所述机柜(1)内设有容置腔，所述容置腔内固定有自下而上间距分布的水平的第一隔板(11)和水平的第二隔板(12)，所述第二隔板(12)位于所述第一隔板(11)上方，所述第一隔板(11)以及所述第二隔板(12)将所述容置腔自下而上分成第一腔室(101)、第二腔室(102)和第三腔室(103)，所述制氮装置包括第一吸附塔(2)、第二吸附塔(3)、空气压缩机(5)、过滤器(6)、氮气缓冲罐(41)以及氮气储存罐(42)，所述第一吸附塔(2)以及所述第二吸附塔(3)均固定于所述第二腔室(102)内且相互之间呈对称分布，所述空气压缩机(5)以及所述过滤器(6)均固定所述第一腔室(101)内，所述氮气缓冲罐(41)以及所述氮气储存罐(42)均位于所述第三腔室(103)内；

所述第一吸附塔(2)底部与所述第二吸附塔(3)底部之间通过第一输送管(81)连接导通，所述第一输送管(81)上于靠近所述第一吸附塔(2)位置设有控制阀a1，所述第一输送管(81)上于靠近所述第二吸附塔(3)位置设有控制阀a2，所述第一吸附塔(2)顶部与所述第二吸附塔(3)顶部之间通过第二输送管(82)连接导通，所述第二输送管(82)上于靠近所述第一吸附塔(2)位置设有控制阀b1，所述第二输送管(82)上于靠近所述第二吸附塔(3)位置设有控制阀b2，所述第一输送管(81)上于所述控制阀a1与所述控制阀a2之间设有连通所述空气压缩机(5)的压缩出口的第一支管(91)，所述第二输送管(82)上于所述控制阀b1与所述控制阀b2之间设有连通所述氮气缓冲罐(41)的缓冲入口的第二支管(92)，所述第二支管(92)上设有控制阀c1，所述第一腔室(101)的一侧壁设有通气口(13)，所述通气口(13)通过第三输送管(83)与所述过滤器(6)的过滤入口连接导通，所述过滤器(6)的过滤出口通过第四输送管(84)与所述空气压缩机(5)的压缩入口连接导通，所述第四输送管(84)上于靠近所述过滤器(6)的位置设有控制阀d1，所述第四输送管(84)上于所述控制阀d1与所述空气压缩机(5)之间设有连接所述氮气缓冲罐(41)的第一缓冲出口的第三支管(93)，所述第三支管(93)上设有控制阀e1，所述氮气缓冲罐(41)的第二缓冲出口通过第五输送管(85)与所述氮气储存罐(42)的储存入口连接导通，所述第五输送管(85)上设有控制阀f1，所述氮气储存罐(42)的储存出口上设有伸出所述机柜(1)外的第六输送管(86)，所述第六输送管(86)上于伸出所述机柜(1)外的管段设有控制阀g1；

所述过滤器(6)包括箱体(61)和过滤组件，所述箱体(61)内设有用于容置所述过滤组件的密封腔室，所述过滤组件包括固定于所述密封腔室内中间位置的静电场除油层(62)和对称设于所述静电场除油层(62)两侧的活性炭层(63)，所述机柜(1)的一外侧壁于所述通气口(13)上盖设有除尘滤袋(131)；

所述氮气缓冲罐(41)顶部设有氮气检测器(411)。

2.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

所述移动底座包括底座体(200)和若干焊固于所述底座体(200)底部的滚轮(201)，所述底座体(200)上设有供所述机柜(1)底部插入的内凹腔。

3.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

所述第一吸附塔(2)以及所述第二吸附塔(3)均包括塔体(21)、固定于所述塔体(21)内且间距分布的两限位板(22)、和固定于所述塔体(21)内的两第一均流板(23)，两所述限位板(22)之间形成填充碳分子筛(24)的筛分区，两所述第一均流板(23)分别位于所述筛分区的两侧，所述塔体(21)一外侧壁上端设有连通所述筛分区且伸出所述机柜(1)外的进料管(211)，所述塔体(21)一外侧壁下端设有连通所述筛分区且伸出所述机柜(1)外的出料管(212)，所述进料管(211)与所述出料管(212)上均设有密封盖，所述塔体(21)底部外侧壁上焊设有若干绕所述塔体(21)圆周分布的支撑脚(213)，所述支撑脚(213)的底部与所述第一隔板(11)顶部接触相抵。

4.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

所述第一隔板(11)底部固定有若干用于吊装所述箱体(61)的连接杆(111)，所述连接杆(111)的底部与所述箱体(61)顶部固定连接，所述箱体(61)内于所述静电场除油层(62)与所述活性炭层(63)之间、以及所述活性炭层(63)与所述过滤入口之间均固定设有第二均流板(64)。

5.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

还包括用于备用供电的蓄电池(7)，所述蓄电池(7)固定于所述第一腔室(101)内，所述蓄电池(7)分别与所述静电场除油层(62)、所述空气压缩机(5)以及所述氮气检测器(411)电连接。

6.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

所述机柜(1)于所述第一腔室(101)上设有与所述机柜(1)铰接的门板(300)，所述门板(300)内壁以及所述第一腔室(101)内壁均铺设有隔音层。

7.如权利要求1所述的一种制氮机，其特征在于：

所述氮气检测器(411)为型号MOT200-N2的氮气检测报警器。