CN216549641U - 一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制氮机技术领域，旨在提供一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，包括依次相连的空气压缩机、第一组精密过滤器、冷冻式干燥机、第二组精密过滤器、空气缓冲罐、制氮吸附机、氮气工艺罐、粉尘精滤器和氮气存储罐；所述制氮吸附机包括并排相连的两个分子筛吸附筒，所述分子筛吸附筒通过均压管路连接，所述均压管路上的电磁阀连接PLC控制器；所述PLC控制器分别连接氮气纯度检测仪、露点检测仪、流量检测仪、第一压力检测仪和第二压力检测仪；所述氮气存储罐上连接氮气成品出口阀。本实用新型具有结构紧凑、工艺控制简便、自动化程度高、节能效果好等特点，可广泛适用于工业制氮机技术领域。

Description

一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机

技术领域

本实用新型属于制氮机技术领域，具体地说，是一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机。

背景技术

工业用的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；通常根据分类方法的不同，制氮机可分为深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法等三种。其中PSA制氮机由于具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度高等特点，被广泛用于大中型工业制氮领域。

目前，现有PSA 制氮机所采集的氮气纯度、流量、压力等控制信号是相互关联的，流量开大则纯度会下降，反之则纯度上升，而流量的大小，也会影响氮气压力的变化。在实际工业应用中，制氮机所产生氮气的使用多少是由客户决定的，每个客户使用环境不同，所用的流量大小也不同。因此，根据客户使用流量来实现制氮机的自动控制，将有利于制氮机的节能降耗，降低运行成本，而流量可通过出口压力值的大小经相应计算来获得，从而避免制氮机长期处于不必要的工作状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，具有结构紧凑、工艺控制简便、自动化程度高、节能效果好等特点，可广泛适用于工业制氮机技术领域，尤其适用于对氮气流量有峰值应用的场所，可以起到良好的节能降耗作用。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，包括依次相连的空气压缩机、第一组精密过滤器、冷冻式干燥机、第二组精密过滤器、空气缓冲罐、制氮吸附机、氮气工艺罐、粉尘精滤器和氮气存储罐；所述制氮吸附机包括并排相连的两个分子筛吸附筒，所述分子筛吸附筒通过均压管路连接，所述均压管路上的电磁阀连接PLC控制器；所述PLC控制器分别连接氮气纯度检测仪、露点检测仪、流量检测仪、第一压力检测仪和第二压力检测仪，所述第一压力检测仪位于所述粉尘精滤器后端的管路上，所述第二压力检测仪位于所述氮气存储罐的侧面上端；所述氮气存储罐上连接氮气成品出口阀。

作为一种改进，所述第一组精密过滤器为粉尘、油水预处理过滤器，并设有并排的两个。

作为一种改进，所述分子筛吸附筒的均压管路末端连接有室外放空阀。

作为一种改进，所述粉尘精滤器后端的管路连接有自动放空阀，所述自动放空阀连接至所述PLC控制器。

作为一种改进，所述自动放空阀后端为氮气出口，通过所述氮气出口将合格氮气输送至所述氮气存储罐。

作为一种改进，所述空气缓冲罐、氮气工艺罐和氮气存储罐顶部均设有安全阀。

作为一种改进，所述氮气存储罐体积为所述氮气工艺罐体积的1~1.5倍。

作为一种改进，所述氮气存储罐采用高强度的不锈钢材质，且不锈钢厚度为2~5mm。

本实用新型取得的有益效果为：一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，具有结构紧凑、工艺控制简便、自动化程度高、节能效果好等特点，通过在氮气出口后端设置大体积的氮气存储罐，可以存储更多的合格氮气，当用户使用量减少时，氮气存储罐压力下降的速度较为缓慢，留有足够的系统采集分析时间；通过PLC控制系统连接氮气存储罐上的压力检测仪，实现对采集压力信号进行分析，获得氮气存储罐内的氮气使用时长，具体实现效果为：当氮气存储罐内氮气余量可用时间较长，则制氮机停止运行，处于待机状态，以便获得明显的节能降耗目的；当氮气存储罐内压力下降至设定的压力值，设备提前开启运行，以便获得充足的高纯氮气；通过在粉尘精滤器后端的管路设置自动放空阀，并将自动放空阀连接至PLC控制器，当氮气纯度不达标时可实现自动放空；另外，氮气存储罐通过采用高强度的不锈钢材质，保证氮气不受污染，同时也延长了氮气存储罐的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型根据压力变化自动控制的节能型制氮机的结构示意图。

图中：1、空气压缩机；2、第一组精密过滤器；3、冷冻式干燥机；4、第二组精密过滤器；5、空气缓冲罐；6、分子筛吸附筒；7、氮气工艺罐；8、粉尘精滤器；9、氮气存储罐；10、PLC控制器；11、氮气纯度检测仪；12、露点检测仪；13、流量检测仪；14、第一压力检测仪；15、第二压力检测仪；16、氮气成品出口阀；17、室外放空阀；18、自动放空阀；19、氮气出口；20、安全阀；21、均压管路。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本实用新型作进一步详细描述：如图1所示，本实用新型的一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，包括依次相连的空气压缩机1、第一组精密过滤器2、冷冻式干燥机3、第二组精密过滤器4、空气缓冲罐5、制氮吸附机、氮气工艺罐7、粉尘精滤器8和氮气存储罐9；所述制氮吸附机包括并排相连的两个分子筛吸附筒6，所述分子筛吸附筒6通过均压管路21连接，所述均压管路21上的电磁阀连接PLC控制器10；所述PLC控制器10分别连接氮气纯度检测仪11、露点检测仪12、流量检测仪13、第一压力检测仪14和第二压力检测仪15，所述第一压力检测仪14位于所述粉尘精滤器8后端的管路上，所述第二压力检测仪15位于所述氮气存储罐9的侧面上端；所述氮气存储罐9上连接氮气成品出口阀16。

进一步地，所述第一组精密过滤器为粉尘、油水预处理过滤器，并设有并排的两个，从而起到对压缩空气的初步过滤，有效减轻后续冷干及过滤工艺的负担。

进一步地，所述分子筛吸附筒6的均压管路末端连接有室外放空阀17，实现对尾气的放空排放。

进一步地，所述粉尘精滤器8后端的管路连接有自动放空阀18，所述自动放空阀18连接至所述PLC控制器10，更进一步地，所述自动放空阀18后端为氮气出口19，通过所述氮气出口19将合格氮气流入所述氮气存储罐9。

进一步地，所述空气缓冲罐5、氮气工艺罐7和氮气存储罐9顶部均设有安全阀20；具体的，所述安全阀20为压力保护安全阀，当罐体内气体压力超过所述安全阀20的设定值，安全阀自动打开泄压。

进一步地，所述氮气存储罐9体积为所述氮气工艺罐7体积的1~1.5倍，优选1.2倍，从而保证氮气存储罐9内的氮气余量充足，且氮气使用时压力下降速度缓慢，保证留有足够的系统采集分析时间；具体的，所述氮气存储罐9采用高强度的不锈钢材质，且不锈钢厚度为2~5mm，优选3mm。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，包括依次相连的空气压缩机(1)、第一组精密过滤器(2)、冷冻式干燥机(3)、第二组精密过滤器(4)、空气缓冲罐(5)、制氮吸附机、氮气工艺罐(7)、粉尘精滤器(8)和氮气存储罐(9)；所述制氮吸附机包括并排相连的两个分子筛吸附筒(6)，所述分子筛吸附筒(6)通过均压管路(21)连接，所述均压管路(21)上的电磁阀连接PLC控制器(10)；所述PLC控制器(10)分别连接氮气纯度检测仪(11)、露点检测仪(12)、流量检测仪(13)、第一压力检测仪(14)和第二压力检测仪(15)，所述第一压力检测仪(14)位于所述粉尘精滤器(8)后端的管路上，所述第二压力检测仪(15)位于所述氮气存储罐(9)的侧面上端；所述氮气存储罐(9)上连接氮气成品出口阀(16)。

2.根据权利要求1所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述第一组精密过滤器(2)为粉尘、油水预处理过滤器，并设有并排的两个。

3.根据权利要求1所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述分子筛吸附筒(6)的均压管路末端连接有室外放空阀(17)。

4.根据权利要求1所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述粉尘精滤器(8)后端的管路连接有自动放空阀(18)，所述自动放空阀(18)连接至所述PLC控制器(10)。

5.根据权利要求4所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述自动放空阀(18)后端为氮气出口(19)，通过所述氮气出口(19)将合格氮气输送至所述氮气存储罐(9)。

6.根据权利要求1所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述空气缓冲罐(5)、氮气工艺罐(7)和氮气存储罐(9)顶部均设有安全阀(20)。

7.根据权利要求6所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述氮气存储罐(9)体积为所述氮气工艺罐(7)体积的1～1.5倍。

8.根据权利要求7所述的根据压力变化自动控制的节能型制氮机，其特征在于，所述氮气存储罐(9)采用高强度的不锈钢材质，且不锈钢厚度为2～5mm。

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