一種節能制氮系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種節能制氮系統，該制氮系統包括空壓機、空氣凈化裝置、空氣緩沖罐、制氮裝置、氮氣緩沖罐、氮氣儲存罐，還包括控制箱、電接點壓力表；所述控制箱包括控制面板、PLC，所述PLC與控制面板連接。所述氮氣儲存罐出口處安裝電接點壓力表，所述電接點壓力表與PLC相連接。所述電接點壓力表有壓力上限和壓力下限。所述控制面板可選擇手動狀態可自動狀態，當選擇手動狀態時，制氮機連續制氮。當選擇自動狀態時，通過設定電接點壓力表有壓力上限和壓力下限來控制空壓機和制氮機的啟動和停止，從而達到節能減耗的效果。
【專利說明】一種節能制氮系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工業制氮領域，具體涉及一種節能制氮系統。
【背景技術】
[0002]氮氣作為空氣中含量最豐富的氣體，它無色、無味，透明屬于亞惰性氣體。高純氮氣常作為保護性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場所。目前常用的制氮方法是以空氣為原料，利用物理方法，將其中的氧和氮分離而獲得氮氣。變壓吸附(PSA)制氮工藝是加壓吸附，常壓解吸。
[0003]常用的制氮設備為二塔結構，利用常壓解吸、變壓吸附原理，以碳分子篩為吸附齊U，利用加壓吸附，降壓解吸的循環周期，使壓縮空氣交替進入吸附塔來實現空氣分離從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出高純度的氮氣。制氮設備的吸附罐，在壓力高時，碳分子篩吸附空氣中的氧，而不易被吸附的氮氣成為產品；在壓力低時，氧從碳分子篩中脫附出來。利用壓力的變化，就能有效地從空氣中分離出所需要的氮氣。但是此種方法控制方式單一，不能滿足用戶不同工況需求。一是供氣量不能隨用氣量的變化而變化，如后工段用氣量小于氮氣的產氣量，壓縮機提供的多余的壓縮空氣將被放空，制氮機產出的氮氣也將被放空，造成能源浪費。二是用戶對于氮氣純度不能隨著實際需求主動調整，造成過度提純造成過度加工的浪費。
[0004]因此，需要提供一種節能制氮系統，通過對制氮機工作方式的改變貼合不同用戶需求，減少不必要的浪費。
實用新型內容
[0005]針對【背景技術】中存在的問題本實用新型作出進一步的改進，即本實用新型要解決的技術問題是提供一種節能制氮系統，使壓縮空氣的供氣量隨著制氮機的需求量而變化，制氮機產出氮氣的制備量隨著用氣量的變化而變化，同時使氮氣的純度隨著實際需求而調整，避免過度提純造成能源的浪費。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]構造一種節能制氮系統，該制氮系統包括空壓機、空氣凈化裝置、制氮裝置和氮氣儲存罐，其特征在于:還包括控制箱、電接點壓力表；
[0008]所述空壓機、空氣凈化裝置、制氮裝置和氮氣儲存罐依次通過管道連接；
[0009]所述控制箱包括控制面板、PLC (可編程控制器);所述控制面板與PLC的輸入單元電連接；
[0010]所述氮氣儲存罐出口處安裝電接點壓力表,所述電接點壓力表與PLC的輸入單元電連接；
[0011]所述PLC的輸出單元與制氮裝置連接；所述PLC的輸出單元與空壓機連接。
[0012]進一步的，所述控制面板上設置選擇開關、手動擋和自動擋。選擇開關可選擇手動擋或者自動擋。當控制面板選擇手動擋時，控制面板把手動信號傳輸給PLC，從而PLC控制空壓機連續提供壓縮空氣，制氮機連續產出氮氣。
[0013]進一步的，所述空氣凈化裝置與制氮裝置之間的連接管道上設置有空氣緩沖罐。
[0014]進一步的，所述制氮裝置與氮氣儲存罐之間的連接管道上設置有氮氣緩沖罐。
[0015]進一步的，所述連接管道上均設置有閥門，通過控制閥門的開關來控制管道內氣體的流向。
[0016]進一步的，所述制氮裝置包括并聯的第一制氮機和第二制氮機，第一制氮機和第二制氮機可同時工作，也可以交替工作，當氮氣需求量大時，第一制氮機和第二制氮機同時工作，當氮氣需求量小時，選擇第一制氮機或者第二制氮機工作。
[0017]進一步的，所述電接點壓力表設置壓力上限和壓力下限。
[0018]控制面板上的選擇開關設置為自動擋，當電接點壓力表達到壓力上限時，電接點壓力表將壓力信號傳輸給PLC輸入單元，PLC通過輸出單元控制空壓機停止工作，停止供應壓縮空氣；同時PLC通過輸出單元控制制氮機停止工作，停止產出氮氣。當電接點壓力表達到壓力上限時，電接點壓力表將壓力信號傳輸給PLC輸入單元，PLC通過輸出單元控制空壓機開始工作，開始供應壓縮空氣；同時PLC通過輸出單元控制制氮機開始工作，開始產出氮氣。
[0019]制氮機的產氣量與所產氮氣的純度成反比，產氣量大時，氮氣的純度降低，反之減小產氣量使氮氣的純度升高，可以根據需要通過設定電接點壓力表的壓力上限和壓力下限來選擇合適的氮氣產氣量和氮氣純度。
[0020]本實用新型的有益效果如下:
[0021]本實用新型的一種節能制氮系統由于采用了上述技術方案，通過在控制面板上設置選擇開關，通過選擇開關可選擇制氮系統采用手動狀態或者自動狀態，當用氮量大且需要連續制氮時，選擇手動狀態，使制氮機連續制氮。當用氮量小、用氮時間不定且對氮氣濃度有較高要求時，控制面板選擇自動狀態，設定電接點壓力表的壓力上限和壓力下限，當氮氣儲存罐出口處壓力低于壓力下限時，PLC控制空壓機和制氮機同時啟動；當氮氣儲存罐出口處壓力高于壓力上限時，PLC控制空壓機和制氮機同時停止；從而實現空壓機和制氮機能夠根據氮氣的需求量來自動啟停，達到節能降耗的目的。并且可以根據需要通過設定電接點壓力表的壓力上限和壓力下限來選擇合適的氮氣產氣量和氮氣純度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0023]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0024]圖中:1是空壓機、2是空氣凈化裝置、3是空氣緩沖罐、4是制氮裝置，41是第一制氮機、42是第二制氮機、5是氮氣緩沖罐、6是氮氣儲存罐、7是電接點壓力表、8是控制箱、81是PLC、82是控制面板。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]如圖1所示一種節能制氮系統，該制氮系統包括空壓機1、空氣凈化裝置2、制氮裝置4和氮氣儲存罐6，還包括控制箱8、電接點壓力表7 ；[0027]所述空壓機1、空氣凈化裝置2、制氮裝置4和氮氣儲存罐5依次通過管道連接；所述空氣凈化裝置2與制氮裝置4之間的連接管道上設置有空氣緩沖罐3。所述制氮裝置4與氮氣儲存罐6之間的連接管道上設置有氮氣緩沖罐5。所述連接管道上均設置有閥門。所述制氮裝置4包括并聯的第一制氮機41和第二制氮機42。
[0028]所述控制箱8包括控制面板82、PLC81 ;所述控制面板82與PLC81的輸入單元電連接；
[0029]所述控制面板82上設置選擇開關、手動擋和自動擋。
[0030]所述氮氣儲存罐6出口處安裝電接點壓力表7，所述電接點壓力表7與PLC81的輸入單元電連接；
[0031]所述PLC81的輸出單元與制氮裝置4連接；所述PLC81的輸出單元與空壓機I連接。
[0032]電接點壓力表7設置壓力上限和壓力下限。
[0033]實施例2
[0034]實施例1所述的一種節能制氮系統，其使用方法是:第一制氮機和第二制氮機同時使用，電接點壓力表的上限設置為3kgf/cm2，下限設置為2kgf/cm2，當氮氣儲存罐出口處壓力降低到2kgf/cm2時制氮機可以自動開啟，當氮氣儲存罐出口處壓力增加到3kgf/cm2時制氮機可以自動停止，因此，第一步自動啟停可以實現。
[0035]第二制氮機產氣量不做調節，逐步調節第一制氮機的產氣量至150m3/h，第一制氮機流量輸出穩定在150m3/h時，氮氣濃度的波動在98.2?99.99之間。
[0036]實施例3
[0037]只使用一臺第一制氮機組的測試，氮氣緩沖罐出口處的流量調整到250m3/h (最大)時發現電接點壓力表的壓力讀數從2.67kgf/cm2直降到L 41kgf/cm2,氮氣濃度顯示為99.99%，此時增大了壓縮空氣流量的輸出到300m3/h電接點壓力表的壓力讀數逐步回升到2.5kgf/cm2，氮氣濃度顯示為99.31%左右。
[0038]實施例4
[0039]空壓機的出氣壓力為6.5kgf/cm2，制氮裝置流量輸出為208m3/h，氮氣緩沖罐的壓力指示在0.5?0.55MPa之間波動，氮氣濃度在99.24%?99.31%之間，氮氣儲氣罐出口壓力在 2.53kgf/cm2。
[0040]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種節能制氮系統，該制氮系統包括空壓機、空氣凈化裝置、制氮裝置和氮氣儲存罐，其特征在于:還包括控制箱、電接點壓力表； 所述空壓機、空氣凈化裝置、制氮裝置和氮氣儲存罐依次通過管道連接； 所述控制箱包括控制面板、PLC ;所述控制面板與PLC的輸入單元電連接； 所述氮氣儲存罐出口處安裝電接點壓力表，所述電接點壓力表與PLC的輸入單元電連接; 所述PLC的輸出單元與制氮裝置連接；所述PLC的輸出單元與空壓機連接。
2.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述控制面板上設置選擇開關、手動擋和自動擋。
3.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述空氣凈化裝置與制氮裝置之間的連接管道上設置有空氣緩沖罐。
4.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述制氮裝置與氮氣儲存罐之間的連接管道上設置有氮氣緩沖罐。
5.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述連接管道上均設置有閥門。
6.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述制氮裝置包括并聯的第一制氮機和第二制氮機。
7.根據權利要求1所述的一種節能制氮系統，其特征在于:所述電接點壓力表設置壓力上限和壓力下限。
【文檔編號】C01B21/04GK203715279SQ201420054906
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】楊海濤 申請人:立邦涂料（天津）有限公司