專利名稱：糧倉移動式膜法充氮降氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型內容涉及糧倉設備，特別是一種糧倉移動式膜法充氮降氧裝置。
二、
技術背景隨著我國人民生活水平的不斷提高和全面建設小康社會以及和諧社會的不斷深入，綠色食品得到了迅猛發展。"綠色糧食"是綠色糧油食品生產的原料，其儲藏環節是保證綠色食品生產的關鍵環節，伴隨著綠色糧油食品的快速發展，綠色糧食儲藏技術的研發和應用越來越受到重視，但是，目前使用的儲糧害蟲防治技術無法滿足"綠色糧食"的儲藏需要，因此，研究綠色防治害蟲技術成為綠色糧食儲藏技術的發展關鍵，氣調防治儲糧害蟲技術是以實用、綠色、無公害為主要特征的儲糧害蟲防治技術，氣調儲藏技術在我國存在著比較悠久的歷史，二十世紀七十年代在我國許多地區進行人工降氧的實驗性研究，為氣調儲藏技術的應用提供了充分的資料。在二十世紀九十年年代末該技術得到迅速發展。近年來氣調儲藏技術已發展到機械化和自動控制階段。目前我國已開始應用氣體發生器儲糧，測氧、測C02設備和溫控儀表也得到了應用，高性能的除氧劑也不斷試制出來。并且成功開發了 0)2濃度計算機檢測系統，同時，實現了 0)2濃度的自動補給，近期，我國計劃在上海外高橋建設單倉容量達1.4萬噸(長78米、寬42米)的氣調糧倉，標志著我國氣調儲糧技術已經達到了世界先進水平。但是，(A氣調儲糧技術在我國無法大范圍推廣應用受到兩個因素的限制一是在我國占很大數量的房式倉，由于設計時并沒有考慮(A氣調處理的要求，氣密性的要求無法達到，使得許多糧庫無法使用C02氣調儲糧；二是目前C02氣調儲糧成本和使用費較高，操作較復雜，投入與產出比不高，故對目前的氣調儲糧設備改進勢在必行。
三
實用新型內容針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本實用新型內容之目的就是提供一種糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，可有效解決現有氣調儲糧氣密性的要求無法達到，成本高，操作復雜的問題，其解決的技術方案是，機架內一側有冷干機，冷干機上有控制面板，控制面板后部有裝在冷干機上的超精密過濾器和碳床過濾器，控制面板上的機架內有電控箱，超精密過濾器和碳床過濾器一側有電熱器，機架內另一側有空氣壓縮機，空氣壓縮機后部有精密過濾器和油水過濾器，空氣壓縮機上有膜分離器，膜分離器上的空氣進口經管道和電熱器出口相連通，電熱器上有進口經管道和碳床過濾器出口相連通，碳床過濾器上進口經管道和超精密過濾器出口相連通，超精密過濾器進口和冷干機出口相連通，冷干機進口和精密過濾器出口相連通，精密過濾器進口和油水過濾器出口相連通，油水過濾器進口和空氣壓縮機出口相連通，空氣壓縮機進口裝有環流進氣口，空氣壓縮機、電熱器、冷干機經電線分別和電控箱相連接。本實用新型占地面積小、重量輕、分離效率高，費用低，是糧倉設備上的一個創新。
四
圖1為本實用新型的結構主視圖。
3[0005] 圖2為本實用新型的結構俯視圖。五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。 由圖l-圖2給出，本實用新型機架8內一側有冷干機9，冷干機上有控制面板20，控制面板后部有裝在冷干機上的超精密過濾器5和碳床過濾器3，控制面板上的機架內有電控箱17，超精密過濾器5和碳床過濾器3 —側有電熱器4，機架內另一側有空氣壓縮機2，空氣壓縮機2后部有精密過濾器6和油水過濾器7，空氣壓縮機2上有膜分離器1，膜分離器1上的空氣進口經管道和電熱器4出口相連通，電熱器4上有進口經管道和碳床過濾器3出口相連通，碳床過濾器3上進口經管道和超精密過濾器5出口相連通，超精密過濾器5進口和冷干機9出口相連通，冷干機進口和精密過濾器6出口相連通，精密過濾器6進口和油水過濾器7出口相連通，油水過濾器7進口和空氣壓縮機2出口相連通，空氣壓縮機2進口裝有環流進氣口 19，空氣壓縮機2、電熱器4、冷干機9經電線分別和電控箱17相連接。[0008] 為了保證使用效果，所說的機架為了移動方便，下部裝有滑動輪18 ;所說的控制面板20上有氮濃度控制閥10、取樣壓力調節閥11、入膜壓力表12、取樣流量計13、取樣壓力表14和氧分析儀15 ;所說的氮濃度控制閥10經管道和膜分離器1上的氮氣出口 16相連通；所說的膜分離器1是一種圓筒容器，內部裝有是幾十萬根的中空纖維膜管，中空纖維膜管是環柱體，外徑為0. 2 0. 4mm，內徑為0. 1 0. 2mm，有在高壓下不產生形變的強度，膜分離器1上有氧氣排放出口 21直排大氣，膜分離器1出口管道上通過三通接取樣壓力調節閥11和入膜壓力表12相連接；所說的取樣壓力調節閥出口和連接取樣流量計13進口相連接，連接取樣流量計出口和氧分析儀進口相連通，氧分析儀15上有出口，取樣壓力調節閥出口經管道和取樣壓力表14相連接；所說的環流進氣口 19和糧倉環流管道出口相連通；所說的管道可根據各部件之間的距離長短，采用軟管或硬管；所說的空氣壓縮機采用的是廣州靈格壓縮機制造有限公司生產的型號為L15-10的空氣壓縮機，冷凍式壓縮空氣干燥機采用的是多明尼克漢德凈化設備(上海)有限公司生產的型號為PD0300冷凍式壓縮空氣干燥機，過濾器采用的是多明尼克漢德凈化設備(上海)有限公司生產的過濾器。[0009] 本實用新型由環流進氣口和糧倉環流管道出口相連通，使氮氣可循環使用，從而可有效達到節能、降低成本的作用，其工作情況是空氣經過空氣壓縮機壓縮后，經冷干機脫
濕，常壓露點可以達到-23t:，再經過一級前置過濾器和兩級精密過濾器及活性碳的過濾，
脫除顆粒及油霧，可以將壓縮空氣中的含油量降低到O. 03ppm以下、并可以過濾除去直徑大于0. 01 ii m的所有固體顆粒；再經過加熱器加熱到45t:左右后進入膜分離器1，進行分離；可以得到壓力略低于進氣壓力的高壓氮氣，氮氣的濃度最高可以達到99.9%，氮氣的露點可以達到-6(TC ;同時可以得到富氧空氣，富氧空氣的濃度最高可以達到50%，膜法富氮裝置操作時，對吸入氣體無特殊的預處理，因為要除去的快氣組分含量通常較低，尤其是使用煙道氣和氣輪機排放氣時，氧含量更低，唯一的要求是吸入氣不能含有水，因為水會可逆或不可逆地破壞膜而使氣體傳遞速率減慢，其破壞程度與膜材料本身及其組件的形式有關，對于中空纖維膜，吸入氣中的水份會使纖維粘在一起從而減少膜的有效面積，最終導致吸入氣的通道增加而使產物流量下降，所以，吸入氣必須預先經過自動排水的過濾裝置，以除去水份，另外，吸入氣經壓縮機加壓后也不能帶有油，因為油會在膜表面形成一層不可逆的復蓋層而增加氣體的透過阻力。 本實用新型包括三個主要組成部分，分別為壓縮空氣源系統、壓縮空氣過濾凈化
處理系統以及膜分離系統 中空纖維膜分離系統設計依據 設計產氣量98%氮氣30NmVh 設計進氣壓力0. 8MPa 設計進氣量90Nm3/h 設計進氣溫度3(TC 設計環境latm溫度20°C相對濕度70% 膜分離器外殼為鋁合金材料；管道及管件材料膜分離器的出入口管道，管件為不銹鋼材料；空氣壓縮機為設備提供原料氣，選用螺桿壓縮機，自動化程度高，智能化運行，可以和膜組件實現連鎖控制。可靠性高，低噪聲，過濾系統，四級過濾，過濾器沿進氣方向依次為WS-0058-C/A0-0058G-C/AA-0058G-C/ACS-0058G-C其中WS-0058-C水分離器用于去除壓縮空氣中的水分，旋風分離，沒有濾芯；A0-0058G-C油霧分離器裝有1 y m的濾芯，過濾脫除壓縮空氣中的油霧、冷凝液和固體顆粒；AA-0058G-C精密過濾器裝有O. 01 y m的濾芯，除去經過油霧分離器過濾后剩余的油霧和水懸浮物微粒，處理后的氣體中的油氣含量小于0. lppm ;ACS-0058G-C碳床過濾器除掉氣源中的油氣，徹底清除油水和雜質，油水
分離器過濾壓縮空氣中的油、冷凝液和固體顆粒，碳床過濾器除掉氣源中的重烴，精密
過濾器剩余的油和水懸浮物微粒，處理后的氣體中的溶油含量小于0. 5卯m，超精密過濾器最后一道過濾，凈化到懸浮顆粒物直徑小于0. 01 ii m，含油量小于0. 003ppm，冷干機降低入膜溫度及空氣含水量，選用英國多米尼克品牌冷干機，膜分離器1TBM-N-510，材質為高分子材料，是氣體分離的核心部件，膜分離器1內的中空纖維膜，選用日本UBE公司，計量控制系統由氧分析儀和純度控制閥組成，氧分析儀連續監測氮氣產品氣的氧含量，通過調節純度控制閥，可以控制氮氣純度，電控系統控制空壓機、冷干機及氧分析儀的部件，控制加熱系統由管狀電熱器組成，通過PID調節將進氣加熱在設定的范圍內(35-55tO，使膜分離器l在最適宜的條件下工作。 本實用新型的外形尺寸、重量、動力供應及應用環境[0019] 1600*1400*1800mm 重量600kg 壓縮機380V(±10% )50Hz 3P 15kW220V(±10%) 50Hz IP 0.75kW:380V(±10%) 50Hz 3P 1. 5kW[0023] 注接線只能由合格人員進行，否則會導致電擊或故障[0024] 氣源回流進口 Gll/2"軟管接口 DN40PN0. 6[0025] 氮氣出口 G3/4"管螺紋 DN20PN1.6[0026] 滲透氣出口 Gll/2"軟管接口 DN40 PNO. 6注不得堵塞[0027] 注接管只能由合格人員進行，否則會導致危險[0028] 環境溫度0—35"相對濕度10-90%[0029] 本實用新型的主要技術參數[0030] 設計條件20。Clbar 50%相對濕度 冷干機[0022] 電加熱[0031] a、原料氣流量120m3/h b、原料氣質量含油量《5卯m 含顆粒《3iim c、原料氣壓力^ 1. 0MPa 壓縮空氣溫度環境溫度+12°C d、產品氣流量^ 30NmVh e、氮氣純度^98X f 、氮氣出口壓力(大氣壓下)> 0. 6MPa g、產品氮氣露點《-40°C h、產品氮氣溫度 一般環境溫度+l(TC j、防爆等級 無危險 k、工作制24小時連續工作 1、開機后產品氣生成時間《5min 膜分離器技術指標入膜溫度25-4(TC 入膜壓力0. 8-0. 95MPa 氮氣流量30-50Nm3/hr 氧含量《2_5% 氧分儀取樣參數壓力86-105KPa 流量150-300ml/min 空氣壓縮機運行壓力0. 80-0. 98MPa 本實用新型的優點 1、適應性強，可多倉公用，滿足多種不同倉型的使用，投資少、能耗低、效益高；[0053] 2、體積小、重量輕，操作簡便；開停車簡單、產氣快速；系統結構緊湊，沒有移動部件、靜態運行，連續運行安全可靠，維護費用低； 3、膜分離制氮生產的氮氣濃度與產氣量是連續可調的，可滿足多種充氮降氧工藝的要求，當采用低濃度氮氣降氧時，氮氣產量可成倍增加，提高了降氧的速度及降低了能耗； 4、噪音低，特別適合糧庫空間場地的運行； 5、采用膜分離制氮技術，降氧的充氣工藝有多種方式，這是其他制氮技術不可實
現的。降氧工藝主要有(l)直接充氮降氧；(2)環流充氮降氧；(3)交叉充氮降氧，采用多
種工藝的組合可以提高降氧的速度、減少降氧的能耗、提高低氧富氮儲糧的經濟效應。
6、自動化程度高產品的濃度和產量、溫度和壓力按要求均可以自動控制。 本實用新型有效解決氣調儲糧氣密性的要求，降低了成本，操作簡單，經濟和社會
效益顯著。
權利要求一種糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，機架(8)內一側有冷干機(9)，冷干機上有控制面板(20)，控制面板后部有裝在冷干機上的超精密過濾器(5)和碳床過濾器(3)，控制面板上的機架內有電控箱(17)，超精密過濾器(5)和碳床過濾器(3)一側有電熱器(4)，機架內另一側有空氣壓縮機(2)，空氣壓縮機(2)后部有精密過濾器(6)和油水過濾器(7)，空氣壓縮機(2)上有膜分離器(1)，膜分離器(1)上的空氣進口經管道和電熱器(4)出口相連通，電熱器(4)上有進口經管道和碳床過濾器(3)出口相連通，碳床過濾器(3)上進口經管道和超精密過濾器(5)出口相連通，超精密過濾器(5)進口和冷干機(9)出口相連通，冷干機進口和精密過濾器(6)出口相連通，精密過濾器(6)進口和油水過濾器(7)出口相連通，油水過濾器(7)進口和空氣壓縮機(2)出口相連通，空氣壓縮機(2)進口裝有環流進氣口(19)，空氣壓縮機(2)、電熱器(4)、冷干機(9)經電線分別和電控箱(17)相連接。
2. 根據權利要求1所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的機架為了移動方便，下部裝有滑動輪(18)。
3. 根據權利要求l所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的控制面板(20)上有氮濃度控制閥(10)、取樣壓力調節閥(11)、入膜壓力表(12)、取樣流量計(13)、取樣壓力表(14)和氧分析儀(15)。
4. 根據權利要求3所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的氮濃度控制閥(10)經管道和膜分離器(1)上的氮氣出口 (16)相連通。
5. 根據權利要求1所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的膜分離器(1)是一種圓筒容器，內部裝有是幾十萬根的中空纖維膜管，中空纖維膜管是環柱體，外徑為0. 2 0. 4mm，內徑為0. 1 0. 2mm，膜分離器(1)上有氧氣排放出口 (21)直排大氣，膜分離器(1)出口管道上通過三通接取樣壓力調節閥(11)和入膜壓力表(12)相連接。
6. 根據權利要求3所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的取樣壓力調節閥出口和連接取樣流量計(13)進口相連接，連接取樣流量計出口和氧分析儀進口相連通，氧分析儀(15)上有出口，取樣壓力調節閥出口經管道和取樣壓力表(14)相連接。
7. 根據權利要求1所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的環流進氣口 (19)和糧倉環流管道出口相連通。
8. 根據權利要求1所述的糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，其特征在于，所說的管道是軟管或硬管。
專利摘要本實用新型涉及糧倉移動式膜法充氮降氧裝置，有效解決氣調儲糧氣密性差，成本高，操作復雜的問題，該裝置是，機架冷干機上有控制面板，其后部有裝在冷干機上的超精密過濾器和碳床過濾器，控制面板上有電控箱，超精密過濾器和碳床過濾器一側有電熱器，機架內空氣壓縮機后部有精密過濾器和油水過濾器，空氣壓縮機上有膜分離器，膜分離器上的空氣進口和電熱器出口相連，電熱器上進口和碳床過濾器出口相連，碳床過濾器和超精密過濾器出口相連，超精密過濾器和冷干機相連，冷干機和精密過濾器相連，精密過濾器和油水過濾器相連，油水過濾器和空氣壓縮機相連，空氣壓縮機進口有環流進氣口，空氣壓縮機、電熱器、冷干機和電控箱相連，本實用新型分離效率高，費用低。
文檔編號C01B21/04GK201518692SQ20092022372
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月24日 優先權日2009年9月24日
發明者徐樹云, 李勇, 薛生忠, 鄒富興, 魏雷 申請人:河南未來機電工程有限公司