本實用新型涉制氮機技術領域,尤其涉及一種節(jié)能型變壓吸附的制氮機。
背景技術:
已知的制氮機主要由空壓機、空氣罐、冷干機、過濾器、除油器、吸附塔A、吸附塔B和氮氣罐構成,其工作原理為變壓吸附制氮。采用碳分子篩為吸附劑,在一定的壓力下,碳分子篩對空氣中的氧的吸附遠大于氮,因此通過可編程序控制各路氣動閥的啟閉,A、B兩塔可以交替循環(huán),加壓吸附、減壓脫附,完成氧氮分離,得到所需純度的氮氣。
但此種制氮機卻存在不足:開機后15-30分鐘才可得到合格的氮氣,所以變壓吸附制氮機是按24小時不間斷運行設計的。在通常情況下用戶用氮氣的流量不是一直不變的,比如,一臺30L/min的制氮機,最多用氣量時為30L/min,最少用氣量是5L/min,用氣量少時制氮機氮氣純度達到要求后空壓機不停機,而制氮機的壓力與氮氣儲氣罐的壓力平衡了,所制得氮氣不能收集從而白白排掉,制氮機不停機不斷的消耗壓縮空氣,空壓機不斷的加載和卸載空載運行,空壓機不停機白白浪費電能。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題在于,克服現(xiàn)有技術中存在的問題,提供一種變壓吸附制氮機的節(jié)能系統(tǒng),
一種變壓吸附制氮機的節(jié)能系統(tǒng),包含吸附塔(A)、吸附塔(B)和氣源,
氣源通過管路連接二通電磁閥(00),二通電磁閥(00)分兩路分別連接二通電磁閥(06)、二通電磁閥(07),二通電磁閥(06)連接吸附塔(A),二通電磁閥(06)連接吸附塔(B);吸附塔(A)再連接二通電磁閥(04),吸附塔(B)再連接二通電磁閥(05),二通電磁閥(04)、二通電磁閥(05)合成一路連接單向閥(D1),單向閥(D1)連接二通電磁閥(01),二通電磁閥(01)連接氮氣罐,氮氣罐設有氮氣出氣口,氮氣出氣口連接有流量傳感器;
二通電磁閥(06)與吸附塔(A)之間設置有二通電磁閥(02),二通電磁閥(07)與吸附塔(B)之間設置有二通電磁閥(03);
吸附塔(A)二通電磁閥(04)之間設有單向閥(D2),吸附塔(B)二通電磁閥(05)之間也設有單向閥(D3),兩個單向閥合成一路連接在限流閥,限流閥再連接二通電磁閥(08),二通電磁閥(08)連接壓力傳感器;
二通電磁閥(00—08)、流量傳感器、壓力傳感器、單向閥(D1—D3)通過電路連接一PLC控制器。
所述氮氣出氣口連接有質(zhì)譜儀。
二通電磁閥(00—07)為變壓吸附功能閥。
二通電磁閥(08)為反吹控制功能閥。
有益效果,采用本節(jié)能系統(tǒng)的制氮機,可在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生合格的氮氣;制氮機可以根據(jù)用氣量來調(diào)整工作時間的長短,節(jié)能效果明顯,如6臺30L/min功率為2.2kw的制氮機,最多用氣量時為180L/min,最少用氣量是15L/min,改造前不停機供氮氣,一年用電114048度,按12月,每月30天每天24小時算平均每小時用電13.2度,按1度電1.2元計算,為一年電費136858元。運用此方案改造后以工作8小時待機16小時計算,一年用電量45619度,省電50%以上,電費為54743元,節(jié)約電費50%以上。省電的同時空壓機的運行時間減少了,換空壓機耗材的頻率變小了,節(jié)約了維護成本;由于流量控制適中,所以吸附塔升壓快,氮氣純度易上升。當兩塔均壓時,無氮氣流出;自動化程度高,只需要打開電源開關就可以自動控制流量、純度和壓力。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型;
圖1是本實用新型一種變壓吸附制氮機的節(jié)能系統(tǒng)的控制流程示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體圖示,進一步闡述本實用新型。
參見圖1:氣源通過管路連接二通電磁閥00,二通電磁閥00分兩路分別連接二通電磁閥06、二通電磁閥07,二通電磁閥06連接吸附塔A,二通電磁閥06連接吸附塔B;吸附塔A再連接二通電磁閥04,吸附塔B再連接二通電磁閥05,二通電磁閥04、二通電磁閥05合成一路連接單向閥D1,單向閥D1連接二通電磁閥01,二通電磁閥01連接氮氣罐,氮氣罐設有氮氣出氣口,氮氣出氣口連接有流量傳感器;
二通電磁閥06與吸附塔A之間設置有二通電磁閥02,二通電磁閥07與吸附塔B之間設置有二通電磁閥03;
吸附塔A二通電磁閥04之間設有單向閥D2,吸附塔B二通電磁閥05之間也設有單向閥D3,兩個單向閥合成一路連接在限流閥,限流閥再連接二通電磁閥08,二通電磁閥08連接壓力傳感器;
二通電磁閥00—08、流量傳感器、壓力傳感器、單向閥D1—D3通過電路連接一PLC控制器。
所述氮氣出氣口連接有質(zhì)譜儀A。
通過流量傳感器得到流量信號,從而知道用戶所需要的流量。通過壓力傳感器得到氮氣罐的壓力信號,從而知道氮氣罐的壓力變換情況,從而得知用戶是否正在用氣。再將流量、壓力信號傳輸給PLC,通過PLC控制二通電磁閥00、01、02、03、04、05、06、07、08是否工作。二通電磁閥00-07為變壓吸附閥,一般按照變壓吸附流程工作。二通電磁閥08為反吹控制閥,當需要吹掃吸附塔廢氣時,此閥打開。
分情況闡述如下:
當用戶正常用氣時(比如需要氮氣量為30L/min),二通電磁閥00-08均按照變壓吸附的流程正常工作,且周期也按照變壓吸附的正常周期去運行(一個周期為A秒)。
當用戶用氣減少時(比如需要氮氣量為10L/min),二通電磁閥00-08均按照變壓吸附的流程正常工作,但是因為用氣量減少從而使吸附塔可以吸附更久的時間,所以周期也可以相應變長(一個周期為A+B秒)。因為吸附周期邊長,則減少了使用的空氣量。
當用戶待機時,流量很小(5L/min以下)此時控制二通電磁閥01-07按照變壓吸附流程工作,進氣閥二通電磁閥00和反吹閥08停止工作。但因為還是再耗氣,氮氣罐氣壓會有所降低,當壓力傳感器檢測到的壓力降到某設定值時(比如從0.7Mpa降到了0.5Mpa),進氣二通電磁閥00工作,從而當壓力回到正常值時(0.7Mpa),再次停止工作。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型專利要求保護的范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。