[發明專利]一種能精確控制氮氣輸出純度和流量的制氮機

在審

• 申請號: 201911207621.6
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110745791A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 于立君;王益;楊哲哲
• 申請（專利權）人: 濰坊偉士昕氣體設備有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及制氮設備技術領域，具體地說，涉及一種能精確控制氮氣輸出純度和流量的制氮機。包括殼體和集成在殼體內部的氣源系統、冷卻系統、空氣緩沖系統、氣源處理系統、制氮系統、氮氣儲存系統、取樣系統、輸出系統，還包括控制整個制氮機運行的PLC控制系統；所述氣源系統包括空氣壓縮機和與空氣壓縮機電性連接的變頻器，所述的變頻器連接并受控于PLC控制系統。本發明所述的制氮機結構簡單，智能化程度高，實現了輸出氮氣流量和純度的精確控制，降低了設備的能耗，節約了資源，降低了設備的使用成本。

技術領域

本發明涉及制氮設備技術領域，具體地說，涉及一種能精確控制氮氣輸出純度和流量的制氮機。

背景技術

近年來，氮氣已廣泛應用于金屬材料和機械零件的退火保護氣、氮化處理、洗爐及吹掃用氣；石油化工、合成纖維、浮法玻璃等生產過程的充氮保護；電子產品的封裝、燒結、退火、還原、儲存；以及水果蔬菜保鮮，糧食貯藏、中藥防腐、茶葉保色等場合。隨著氮氣的廣泛應用，制氮機的使用也越來越多。

現有的制氮機存在以下問題：1、氮氣在實際使用過程中，用量是變化的，即在某段時間內用氣量較大，而其它時間內用氣量較少。現有的制氮機無法按需實時調整制取氮氣的量，因此，為了保證正常使用，選取制氮機時一般按照工廠峰值的使用量來確定制氮機的能力，防止在高峰用氣時間段內氣量不夠。這樣選取的制氮機型號偏大，在一般用氣時間段內產氣量遠遠大于用氣量。現階段變壓吸附制氮機的氮氣儲罐上一般裝有壓力傳感器，當用氣量少時，氮氣儲罐內壓力上升，達到設定壓力時，會停止變壓吸附系統。此時，空氣壓縮機處于空載狀態，而空載狀態的功耗約為正常運行的1/3，空氣壓縮機的空載運行造成了電能的浪費。2、現有的制氮機一般采用截止閥設定好排氣的流量，不能隨意的調節氮氣的輸出量，從而造成能源的浪費。3、在一些工況下，所需氮氣的純度有多種，現有的制氮機無法按需調整制取氮氣的純度，因此，為了保證正常使用，選取制氮機時一般選用制氮純度高的制氮機，功耗高，使用成本高。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能精確控制氮氣輸出純度和流量的制氮機，解決以上技術問題。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：

一種能精確控制氮氣輸出純度和流量的制氮機，包括殼體和集成在殼體內部的氣源系統、冷卻系統、空氣緩沖系統、氣源處理系統、制氮系統、氮氣儲存系統、取樣系統、輸出系統，還包括控制整個制氮機運行的PLC控制系統；所述氣源系統包括空氣壓縮機和與空氣壓縮機電性連接的變頻器，所述的變頻器連接并受控于PLC控制系統。

優選的：所述冷卻系統包括散熱器和風扇，所述的風扇連接并受控于PLC控制系統。

優選的：所述空氣緩沖系統包括與空氣壓縮機管路連接的空氣緩沖罐和裝配在空氣緩沖罐上的第一壓力表、壓力變送器、電子排水閥、第一安全閥，所述的壓力變送器與PLC控制系統電性連接，所述的第一安全閥連接并受控于PLC控制系統。

優選的：所述氣源處理系統包括三組四級過濾器，各組過濾器的底部分別裝配有自動排水器。

優選的：所述氮氣儲存系統包括與制氮系統管路連接的氮氣罐和裝配在氮氣罐上的第二壓力表、第二安全閥。

優選的：所述取樣系統包括通過管路與氮氣罐相連通的氮氧分析儀和安裝在氮氣罐與氮氧分析儀之間的管路上的減壓閥和流量調節閥，所述的氮氧分析儀與PLC控制系統電性連接。

優選的：所述輸出系統包括與氮氣罐相連通的氮氣輸出管和安裝在氮氣輸出管上的電動流量調節閥、數字流量計、合格氮氣輸出電磁閥、不合格氮氣輸出電磁閥，所述的數字流量計與PLC控制系統電性連接，所述的電動流量調節閥、合格氮氣輸出電磁閥和不合格氮氣輸出電磁閥分別連接并受控于PLC控制系統。