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不等勢均壓制氮機的制作方法

作者:蘇州佳業凈化設備有限公司 日期:2021-06-19 14:45:48 人氣:77

  本實用新型涉及制氮機技術領域,特別涉及一種不等勢均壓制氮機。


  背景技術:


  制氮機,是按變壓吸附技術設計、制造的氮氣設備。制氮機以優質**碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯,由**PLC控制**氣動閥自動運行,交替進行加壓吸附和解壓**,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮氣。


  目前,市面上普通制氮機的結構較為復雜化,原理即為吸附、減壓脫附,吸附、循環制作流程,這種技術對空氣消耗量比較大,空壓機能耗較高,主要還是市面上制氮機中間均壓時間短或者均壓方式簡單,導致均壓過程中氮氣利用率低,造成壓縮空氣損耗大,在同等條件下,碳分子篩產氮率低。


  技術實現要素:


  本實用新型的目的是提供一種不等勢均壓制氮機,具有碳分子篩產氮率高的優點。


  本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:


  一種不等勢均壓制氮機,包括空氣貯罐、若干電磁氣動閥、左吸附塔和右吸附塔,左吸附塔的進氣端、放空端、出氣端、**氣入口端通過電磁氣動閥分別對應與右吸附塔的進氣端、放空端、出氣端、**氣入口端相連接,左吸附塔的均壓出口端依次通過第十一閥門、第十二閥門與右吸附塔的均壓出口端連接。


  如此設置,使得不等勢均壓制氮機通過不等勢均壓的方式可以大大減少吸附塔切換時的空氣消耗,并且將工作塔內剩余的氮氣從純度最好的部分直接轉移到即將工作的工作塔內,大大提高碳分子篩的產氮率。


  進一步設置:左吸附塔的進氣端依次通過第二閥門、第三閥門與右吸附塔的進氣端連接,第二閥門與第三閥門之間連接有控制空氣進入的**閥門。


  如此設置,通過第二閥門與第三閥門的開關使得壓縮空氣進入到左吸附塔與右吸附塔的操作得到有效地控制,使制氮機的整個制氮過程更加準確、效率更高。


  進一步設置:左吸附塔的放空端依次通過第四閥門、第五閥門與右吸附塔的放空端連接。


  如此設置,通過第四閥門和第五閥門將不合格的氮氣放空,使得得到的氮氣的純度更高,同時也排除了不合格氮氣被誤用的可能性。


  進一步設置:左吸附塔的出氣端依次通過第六閥門、第七閥門與右吸附塔的出氣端連接。


  如此設置,通過第六閥門與第七閥門的開關對制氮機的出氣操作進行有效地控制,使得制氮機制備的氮氣合適的進入到氮氣儲存罐中。


  進一步設置:左吸附塔的**氣入口端依次通過第八閥門、第九閥門與右吸附塔的**氣入口端連接。


  進一步設置:第六閥門與第七閥門之間連接有第十閥門,第十閥門通過氮氣儲存罐連接于第八閥門與第九閥門之間。


  如此設置,通過第八閥門與第九閥門的開關使得制氮機進行回吹,氮氣儲存罐中的一部分氮氣對正在解吸的左吸附塔或者正在解吸的右吸附塔進行吹掃,使左吸附塔或者右吸附塔內的氧氣**排放到大氣中,從而提高氮氣的純度。


  進一步設置:氮氣儲存罐通過節流閥連接于第八閥門與第九閥門之間。


  如此設置,通過節流閥使氮氣儲存罐中的用于反吹的一部分氮氣流動的更加均勻穩定,從而使反吹效果更佳,使左吸附塔或者右吸附塔內的氧氣被吹掃的更加**徹底,進一步提高氮氣的純度。


  進一步設置:第四閥門與第五閥門之間連接有消音器。


  如此設置,使得制氮機在進行放空時,通過消音器消除放空時由于氣體流動造成的噪音,使得制氮機在進行工作時處于安靜的工作環境下,不會對工作人員造成聽覺上的影響。


  進一步設置:**閥門與空氣貯罐之間連接有冷干機。


  如此設置,冷干機的作用是為了保證進入制氮機的壓縮空氣是干燥的,確保制氮機能夠更好的工作,延長碳分子篩的壽命。


  進一步設置:冷干機與**閥門之間依次設有T級精密過濾器與A級精密過濾器。


  如此設置,通過T級精密過濾器與A級精密過濾器對壓縮空氣進行逐級過濾,最終將壓縮空氣中的微量油氣精密濾除至0.01ppm,同時還能濾除空氣中雜質顆粒至0.01 micron,以達到無油標準的高品質的壓縮空氣,此外也能濾除小至0.01μm的液體及固體微粒,達到最低殘油含量僅0.001ppm,進一步提高壓縮空氣的潔凈程度,使碳分子篩的壽命更長。


  通過采用上述技術方案,本實用新型相對現有技術相比具有:不等勢均壓制氮機可以大幅度提高變壓吸附制氮機產氮能力,同時降低能源消耗。產氮能力的提高意味著產出相同氮氣流量的前提下,制氮機的碳分子篩用量可等比例下降,降低了制氮機的制造成本。氣耗比的下降意味著產出同樣流量的氮氣所需的壓縮空氣較少,進而降低了電能的消耗。


  附圖說明


  圖1是實施例1不等勢均壓制氮機的結構示意圖;


  圖2是實施例3不等勢均壓制氮機空氣凈化結構的結構示意圖。


  圖中:1、空氣貯罐;2、左吸附塔;3、右吸附塔;4、氮氣儲存罐;5、**閥門;6、第二閥門;7、第三閥門;8、第四閥門;9、第五閥門;10、第六閥門;11、第七閥門;12、第八閥門;13、第九閥門;14、第十閥門;15、第十一閥門;16、第十二閥門;17、消音器;18、冷干機;19、T級精密過濾器;20、A級精密過濾器。


  具體實施方式


  以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


  實施例1:一種不等勢均壓制氮機,如圖1所示,一種不等勢均壓制氮機,包括空氣貯罐1、若干電磁氣動閥、左吸附塔2和右吸附塔3,左吸附塔2的進氣端、放空端、出氣端、**氣入口端通過電磁氣動閥分別對應與右吸附塔3的進氣端、放空端、出氣端、**氣入口端相連接,左吸附塔2的均壓出口端依次通過第十一閥門15、第十二閥門16與右吸附塔3的均壓出口端連接。


  左吸附塔2的進氣端依次通過第二閥門6、第三閥門7與右吸附塔3的進氣端連接,第二閥門6與第三閥門7之間連接有控制空氣進入的**閥門5。左吸附塔2的放空端依次通過第四閥門8、第五閥門9與右吸附塔3的放空端連接。左吸附塔2的出氣端依次通過第六閥門10、第七閥門11與右吸附塔3的出氣端連接。


  左吸附塔2吸附右吸附塔3解吸時:由空氣貯罐1傳輸來的壓縮空氣,經**閥門5、第二閥門6由左吸附塔2入口端進入到左吸附塔2內,經左吸附塔2中碳分子篩床層吸附,并逐漸向上推進,在此過程中,空氣中的氧分子被吸附在碳分子篩微孔中,大量氮氣及少量氧氣由塔出口端流出,再經第六閥門10、第十閥門14進入到氮氣儲存罐4中;與此同時,右吸附塔3中吸附的氧分子經第五閥門9和消聲器排空。


  左吸附塔2向右吸附塔3均壓時:第三閥門7、第八閥門12、第九閥門13、第十一閥門15同時處于開啟狀態,左吸附塔2內的加壓氣體通過左吸附塔2均壓端經右吸附塔3進氣端排放至右吸附塔3進行下均壓,同時通過左吸附塔2的出氣端經右吸附塔3出氣端排放至右吸附塔3進行上均壓,直至當左吸附塔2與右吸附塔3之間壓力平衡。


  右吸附塔3吸附左吸附塔2解吸時:由空氣貯罐1傳輸來的壓縮空氣,經**閥門5、第三閥門7由右吸附塔3入口端進入到右吸附塔3內,經右吸附塔3中碳分子篩床層吸附,并逐漸向上推進,在此過程中,空氣中的氧分子被吸附在碳分子篩微孔中,大量氮氣及少量氧氣由塔出口端流出,再經第七閥門11、第十閥門14進入到氮氣儲存罐4中;與此同時,左吸附塔2中吸附的氧分子經第四閥門8和消聲器排空。


  右吸附塔3向左吸附塔2均壓時:第二閥門6、第八閥門12、第九閥門13、第十二閥門16同時處于開啟狀態,右吸附塔3內的加壓氣體通過右吸附塔3均壓端經左吸附塔2進氣端排放至左吸附塔2進行下均壓,同時通過右吸附塔3的出氣端經左吸附塔2出氣端排放至左吸附塔2進行上均壓,直至當左吸附塔2與右吸附塔3之間壓力平衡。


  實施例2:一種不等勢均壓制氮機,如圖1所示,與實施例1的不同之處在于:左吸附塔2的**氣入口端依次通過第八閥門12、第九閥門13與右吸附塔3的**氣入口端連接。第六閥門10與第七閥門11之間連接有第十閥門14,第十閥門14通過氮氣儲存罐4連接于第八閥門12與第九閥門13之間。氮氣儲存罐4通過節流閥連接于第八閥門12與第九閥門13之間。


  當反吹制氮機進行反吹時,第六閥門10、第七閥門11、第八閥門12、第九閥門13、第十閥門14處于開啟狀態。經左吸附塔2中碳分子篩的吸附分離出的氮氣通過第六閥門10與第十閥門14進入氮氣儲存罐4,同時經右吸附塔3中碳分子篩的吸附分離出的氮氣通過第七閥門11與第十閥門14進入氮氣儲存罐4。


  氮氣儲存罐4中的一部分氮氣,正常流量為產氮量的8.5%至10%,通過節流閥之后再通過第八閥門12由左吸附塔2上的**氣入口端進入到左吸附塔2,同時通過節流閥之后再通過第九閥門13由右吸附塔3上的**氣入口端進入到右吸附塔3。一部分氮氣進入解吸的吸附塔內進行吹掃,加快氧氣向吸附塔外部的擴散速度,直至下一個循環。


  實施例3:一種不等勢均壓制氮機,如圖2所示,與實施例1或2的不同之處在于:第四閥門8與第五閥門9之間連接有消音器17。**閥門5與空氣貯罐1之間連接有冷干機18。冷干機18與**閥門5之間依次設有T級精密過濾器19與A級精密過濾器20。


  空氣貯罐1中空氣進入左吸附塔2或者右吸附塔3之前首先經過冷干機18進行冷干,從而保證了進入制氮機的壓縮空氣是干燥的,再經過T級精密過濾器19與A級精密過濾器20進行逐級過濾,最終將壓縮空氣中的微量油氣精密濾除至0.01ppm,同時還能濾除空氣中雜質顆粒至0.01 micron,以達到無油標準的高品質的壓縮空氣,此外也能濾除小至0.01μm的液體及固體微粒,達到最低殘油含量僅0.001ppm,提高壓縮空氣的潔凈程度,使碳分子篩的壽命更長。


  在制氮機進行放空時,消音器17消除放空時由于氣體流動造成的噪音,使得制氮機在進行工作時處于安靜的工作環境下,不會對工作人員造成聽覺上的影響。


  本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到**法的保護。






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