[發明專利]一種空壓機氮氣發生裝置

在審

• 申請號: 201610334884.3
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107399726A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 徐新元;蔡建兵
• 申請（專利權）人: 拜默實驗設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種氮氣發生裝置，尤其是涉及一種空壓機氮氣發生裝置。

背景技術

目前市面上銷售的氮氣發生器基本上都是使用變壓吸附空分制氮(簡稱P.S.A制氮)是一種先進的氣體分離技術，以優質進口碳分子篩(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或者使用電催化法進行空氣分離。提供氮氣的空壓機都是被安裝在一個箱體內，長時間運行后，產生大量的熱量，熱量寄存在儀器箱體內，會導致空壓機老化，燒毀。若是空壓機損壞就會造成實驗的中斷，造成資源的浪費，實驗數據不準確等問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種空壓機氮氣發生裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種空壓機氮氣發生裝置，包括依次連接的空壓機組、第一儲氣瓶、冷凝器、除水器、用于分離空氣并生成氮氣的氮氧分離單元和第一除塵器，所述的除水器的出口端還依次連接第二除塵器和干燥器；

工作時，由空壓機組抽出的帶有水分和粉塵雜質的高溫空氣經冷凝器冷凝至常溫，再經除水器除去水分后，分為兩路，一路通過氮氧分離單元排出氧氣并生成高純氮氣，再經第一除塵器除去粉塵雜質后輸出，另一路經過第二除塵器去除粉塵雜質并干燥后，作為零級空氣輸出。

所述的空壓機組包括多個并聯設置的空壓機，在每個空壓機的出口端還安裝有一個單向閥。并排的多個空壓機的設置，這樣就算某一個空壓機由于老化燒毀等也不會造成實驗的中斷，從而造成資源的浪費和實驗數據不準確等問題。同時單向閥 的設置能夠有效的避免各個空壓機之間的相互影響。

所述的空壓機組包括三個并聯設置的空壓機。

在所述的氮氧分離單元和第二除塵器的進口端處還分別安裝有第一流量控制閥和第二流量控制閥。

所述的氮氧分離單元包括內置氮氧分離膜的氮氧分離器和與氮氧分離器出氣端連接的第二儲氣瓶，該第二儲氣瓶的出口端處設有氧分析儀，所述的第二儲氣瓶的出口端還連接兩條管路，其中一條為與第一除塵器連接的氮氣流路，另一條為連接氮氧分離器的進氣端的氮氣回路，在所述的氮氣流路和氮氣回路上均設有一個開關閥，所述的氧分析儀與開關閥均與控制系統連接。由氧分析儀分析從第二儲氣瓶排出的氮氣中的氧氣濃度，進而推算出氮氣純度，若氮氣純度滿足設定要求，則氮氣流路接通，切斷氮氣回路；若氮氣純度不滿足設定要求，則氮氣流路切斷，氮氣回路接通，以避免不合濃度要求的氮氣對后續的氮氣使用裝置的損害等。

所述的開關閥為電磁開關閥。

在第一流量控制閥和氮氧分離器的進氣端之間管路上還安裝有一個單向閥。此處單向閥能夠有效的避免從氮氣回路回流的氮氣逆沖至除水器等組件。

本發明在工作時，由空壓機組抽出的帶有水分和粉塵等雜質的高溫空氣經冷凝器冷凝至常溫，再經除水器除去水分后，分為兩路，一路通過氮氧分離單元排出氧氣并生成設定純度的高純氮氣，再經第一除塵器除去粉塵雜質后輸出，另一路經過第二除塵器去除粉塵雜質并干燥后，作為零級空氣輸出。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)將由多個小功率的空壓機組成的空壓機組替代現有的單個的大功率的空壓機，并每個小功率的空壓機均以單向閥隔開，從而能夠有效的減小因空壓機損壞而造成的對后續試驗的影響；此外，三個小功率的空壓機實際產生的噪音比單個空壓機還要低15％左右。

(2)氮氧分離單元中采用氧分析儀檢測其出口氣體的氧氣濃度，從而推算出氮氣純度，進而再通過兩個電磁開關閥的開關來控制輸出氮氣的純度，這樣可以保證從第一除塵器輸出的氮氣的純度，有效的避免因輸出氮氣純度達不到要求而造成后續實驗數據不準確等的問題。

(3)第一流量控制閥和第二流量控制閥均還可以與控制系統連接，并通過各自的閥門的開啟程度來控制從除水器出來的空氣分別進入氮氧分離單元和零級空 氣輸出單元(即第二除塵器和干燥器)的流量，特別是當氮氧分離單元可能因輸出氮氣純度不夠而需要回流提純時，可以相應的減小進入氮氧分離單元的新的除水空氣，使得更多的除水空氣經處理后作為零級空氣輸出，從而可以保證整個系統的長時間不間斷的高效運行。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖中，1-空壓機，2-單向閥，3-第一儲氣瓶，4-冷凝器，5-除水器，6-氮氧分離器，71-第一除塵器，72-第二除塵器，8-干燥器，9-第二儲氣瓶，10-開關閥，11-第一流量控制閥，12-第二流量控制閥。

具體實施方式