CN219355789U - 变压吸附制氮系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变压吸附制氮系统，包括吸附过滤器和PLC控制器，吸附过滤器具有两个，吸附过滤器的进口端与出口端均安装有电控阀和检测仪，PLC控制器分别与电控阀和检测仪均通电连接，本实用新型提供的变压吸附制氮系统中，检测仪检测吸附过滤后的压缩空气并将检测信号传输至PLC控制器，PLC控制器根据检测仪的检测信号控制电控阀的工作状态，从而实现快速切换吸附过滤器，使吸附过滤器维护休整的同时变压吸附制氮系统能继续运行，提高氮气的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业制氮技术领域，具体涉及一种变压吸附制氮系统。
背景技术
工业制氮是以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离，从而获得氮气。工业上应用的制氮机是采用变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以碳分子筛为吸附剂，采用常温下变压吸附原理对空气交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需要的高纯度氮气。由于压缩空气中含有灰尘杂质以及水分，为了提高氮气的纯度，需要对压缩空气进行吸附过滤以除去压缩空气中的灰尘杂质和水分，再进行制氮，目前，现有的变压吸附制氮系统是在制氮机前直接加装吸附过滤器，随着系统长时间工作，吸附过滤器中的吸附过滤件效果下降而无法完全吸附压缩空气中的灰尘杂质和水分，从而需要停工清理维护，导致生产效率降低，并且部分未吸附的灰尘杂质和水分会影响氮气的纯度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种变压吸附制氮系统以解决上述存在的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种变压吸附制氮系统，包括吸附过滤器和PLC控制器，所述吸附过滤器具有两个，所述吸附过滤器的进口端与出口端均安装有电控阀和检测仪，所述PLC控制器分别与所述电控阀和所述检测仪均通电连接。
进一步地，所述吸附过滤器包括壳体，开设在所述壳体两端的进气口和出气口，以及安装在所述壳体内的多个吸附过滤组件，所述壳体的内部开设有内腔，所述进气口和所述出气口均与所述壳体的内腔相连通，所述多个吸附过滤组件均匀排列设置在所述壳体的内腔中。
进一步地，所述吸附过滤组件包括对称设置的两个吸附过滤板，设置在所述吸附过滤板边缘四周的连接环，以及套设在所述连接环上的安装环，所述连接环与所述吸附过滤板固定连接或一体成型，所述安装环可拆卸地安装在所述壳体内腔的侧壁上。
进一步地，所述吸附过滤板呈圆盘状结构，所述吸附过滤板的表面上开设有多个吸附孔，所述吸附过滤板的内表面开设有容纳槽，所述吸附孔与容纳槽相连通。
进一步地，所述吸附孔的孔径为0.2～0.4nm。
进一步地，所述变压吸附制氮系统还包括湿罐，所述湿罐的出口端连接有第一三通管，所述第一三通管的两个出口端分别与一个所述吸附过滤器5的进口端相连接，所述PLC控制器安装在所述第一三通管靠近所述湿罐出口端的位置，所述电控阀安装在所述第一三通管靠近所述吸附过滤器进口端的位置。
进一步地，所述所述变压吸附制氮系统还包括冷却干燥机，所述冷却干燥机的进口端连接有第二三通管，所述第二三通管的两个进口端分别与一个所述吸附过滤器的出口端相连接，所述检测仪安装在所述第二三通管靠近所述吸附过滤器出口端的位置。
进一步地，所述空气压缩机、氮气发生器和氮气缓冲罐，所述空气压缩机与所述湿罐相连接，所述氮气发生器与冷却干燥机相连接，所述氮气缓冲罐与所述氮气发生器相连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的变压吸附制氮系统包括PLC控制器和两个吸附过滤器，每个吸附过滤器的进口端与出口端均安装有电控阀和检测仪，PLC控制器分别与电控阀和检测仪通电连接，检测仪检测吸附过滤后的压缩空气并将检测信号传输至PLC控制器，PLC控制器根据检测仪的检测信号控制电控阀的工作状态，从而实现快速切换吸附过滤器，使吸附过滤器维护休整的同时变压吸附制氮系统能继续运行，提高氮气的生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的变压吸附制氮系统的结构示意图；
图2为图1所示本实用新型的变压吸附制氮系统中吸附过滤器的剖视图；
图3为图2所示吸附过滤器中吸附过滤件的剖视图。
图中：100、变压吸附制氮系统，1、空气压缩机，2、湿罐，21、第一三通管，3、可编程逻辑控制器(PLC控制器)，4、电控阀，5、吸附过滤器，51、壳体，52、进气口，53、出气口，54、吸附过滤组件，541、吸附过滤板，5411、吸附孔，5412、容纳槽，542、连接环，543、安装环，6、检测仪，7、冷却干燥机，71、第二三通管，8、氮气发生器，9、氮气缓冲罐。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型提供了一种变压吸附制氮系统100，用于压缩空气并分离氮氧以制备高纯度氮气，本实用新型的变压吸附制氮系统100包括用于压缩空气的空气压缩机1，与空气压缩机1通过管道连接用于润湿压缩空气的湿罐2，安装在湿罐2出口端的可编程逻辑控制器(PLC控制器)3，与湿罐2通过管道连接用于吸附过滤压缩空气中灰尘杂质和水分的两个吸附过滤器5，分别安装在吸附过滤器5进口端与出口端的电控阀4和检测仪6，与吸附过滤器5通过管道连接用于进一步干燥压缩空气的冷却干燥机7，与冷却干燥机7通过管道连接用于制备氮气的氮气发生器8，以及与氮气发生器8通过管道连接用于缓冲并储存氮气的氮气缓冲罐9，PLC控制器3分别与电控阀4和检测仪6通电连接，检测仪6检测吸附过滤后的压缩空气并将检测信号传输至PLC控制器3，PLC控制器3根据检测仪6的检测信号控制电控阀4的工作状态。
如图1所示，湿罐2的出口端连接有第一三通管21，第一三通管21的两个出口端分别与一个吸附过滤器5的进口端相连接，PLC控制器3安装在第一三通管21靠近湿罐2出口端的位置，电控阀4具有两个，两个电控阀4分别安装在第一三通管21靠近吸附过滤器5进口端的位置，每个吸附过滤器5通过一个电控阀4控制进气状态，冷却干燥机7的进口端连接有第二三通管71，第二三通管71的两个进口端分别与一个吸附过滤器5的出口端相连接，检测仪6具有两个，两个检测仪6分别安装在第二三通管71靠近吸附过滤器5出口端的位置，初始状态时，其中一个电控阀4打开，另一个电控阀4关闭，当检测仪6检测经吸附过滤器5吸附过滤后的压缩空气中水分和杂质含量上升时，PLC控制器3控制打开状态的电控阀4关闭并控制关闭状态的电控阀4打开，从而切换吸附过滤器5。
如图1和图2所示，吸附过滤器5包括壳体51，开设在壳体51两端的进气口52和出气口53，以及安装在壳体51内用于吸附过滤压缩空气的多个吸附过滤组件54，壳体51的内部开设有内腔，进气口52和出气口53均与壳体51的内腔相连通，多个吸附过滤组件54均匀排列设置在壳体51的内腔中，压缩空气通过进气口52进入壳体51的内腔中并穿过吸附过滤组件54，再通过出气口53流出。
如图2和图3所示，吸附过滤组件包括对称设置的两个吸附过滤板541，设置在吸附过滤板541边缘四周的连接环542，以及套设在连接环542上用于固定吸附过滤板541的安装环543，吸附过滤板541大致呈圆盘状结构，吸附过滤板541的表面上开设有多个孔径0.2～0.4nm的吸附孔5411，吸附过滤板541的内表面开设有容纳槽5412，吸附孔5411与容纳槽5412相连通，两个吸附过滤板541扣合时，两个吸附过滤板541上的容纳槽5412合围形成用于容纳压缩气体的容纳腔，连接环542与吸附过滤板541固定连接或一体成型，安装环543可拆卸地安装在壳体51内腔的侧壁上。
使用时，空气经空气压缩机1压缩后进入湿罐2内进行加湿，加湿后的压缩空气进入其中一个吸附过滤器5内进行吸附过滤，经吸附过滤处理后的压缩空气进入冷却干燥机7进行降温干燥除去水分，以便于后续的吸附制氮，经过吸附冷却干燥机7降温干燥的压缩空气输送至氮气发生器8内进行制氮处理，从而分离氧气得到氮气，制得的氮气通过管道输送至氮气缓冲罐9内保存并定量输送至氮气储存设备中，当检测仪6检测经吸附过滤器5吸附过滤后的压缩空气中水分和杂质含量上升时，PLC控制器3控制打开状态的电控阀4关闭并控制关闭状态的电控阀4打开，从而切换吸附过滤器5以保证压缩空气完全吸附过滤。
本实用新型提供的变压吸附制氮系统100包括PLC控制器和两个吸附过滤器5，每个吸附过滤器5的进口端与出口端均安装有电控阀4和检测仪6，PLC控制器3分别与电控阀4和检测仪6通电连接，检测仪6检测吸附过滤后的压缩空气并将检测信号传输至PLC控制器3，PLC控制器3根据检测仪6的检测信号控制电控阀4的工作状态，从而实现快速切换吸附过滤器5，使吸附过滤器5维护休整的同时变压吸附制氮系统100能继续运行，提高氮气的生产效率。
以上述依据本实用新型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实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改，本项实用新型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 (6)
1.一种变压吸附制氮系统，其特征在于：包括吸附过滤器和PLC控制器，所述吸附过滤器具有两个，所述吸附过滤器的进口端与出口端均安装有电控阀和检测仪，所述PLC控制器分别与所述电控阀和所述检测仪均通电连接，所述吸附过滤器包括壳体，开设在所述壳体两端的进气口和出气口，以及安装在所述壳体内的多个吸附过滤组件，所述吸附过滤组件包括对称设置的两个吸附过滤板，设置在所述吸附过滤板边缘四周的连接环，以及套设在所述连接环上的安装环，所述连接环与所述吸附过滤板固定连接或一体成型，所述安装环可拆卸地安装在所述壳体内腔的侧壁上，所述吸附过滤板呈圆盘状结构，所述吸附过滤板的表面上开设有多个吸附孔，所述吸附过滤板的内表面开设有容纳槽，所述吸附孔与容纳槽相连通。
2.根据权利要求1所述的变压吸附制氮系统，其特征在于：所述壳体的内部开设有内腔，所述进气口和所述出气口均与所述壳体的内腔相连通，所述多个吸附过滤组件均匀排列设置在所述壳体的内腔中。
3.根据权利要求1所述的变压吸附制氮系统，其特征在于：所述吸附孔的孔径为0.2～0.4nm。
4.根据权利要求1所述的变压吸附制氮系统，其特征在于：所述变压吸附制氮系统还包括湿罐，所述湿罐的出口端连接有第一三通管，所述第一三通管的两个出口端分别与一个所述吸附过滤器的进口端相连接，所述PLC控制器安装在所述第一三通管靠近所述湿罐出口端的位置，所述电控阀安装在所述第一三通管靠近所述吸附过滤器进口端的位置。
5.根据权利要求4所述的变压吸附制氮系统，其特征在于：所述变压吸附制氮系统还包括冷却干燥机，所述冷却干燥机的进口端连接有第二三通管，所述第二三通管的两个进口端分别与一个所述吸附过滤器的出口端相连接，所述检测仪安装在所述第二三通管靠近所述吸附过滤器出口端的位置。
6.根据权利要求5所述的变压吸附制氮系统，其特征在于：所述变压吸附制氮系统还包括空气压缩机、氮气发生器和氮气缓冲罐，所述空气压缩机与所述湿罐相连接，所述氮气发生器与冷却干燥机相连接，所述氮气缓冲罐与所述氮气发生器相连接。
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2022
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