节能型中空纤维膜分离制氮机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中空纤维膜分离制氮机，包括空压机组、压缩空气预处理装置、中空纤维膜分离制氮装置和氮气储罐；压缩空气预处理装置包括自空气进口用管道依次连接的多级过滤器组、碳床过滤器、加热器和过滤器；并在多级过滤器与碳床过滤器之间设置有进气控制阀；中空纤维膜制氮装置包括可编程控制器ＰＬＣ，和用管道连接的膜组件、自动调节阀和背压阀，由背压阀分出两条支路，第一条支路通过排空阀连至系统的排空口，第二条支路通过出气电气阀、单向阀和压力开关连至系统的氮气出口；上述可编程控制器ＰＬＣ分别连接采样检测支路、中空纤维膜制氮装置中的阀体和开关。本实用新型专利技术制氮机供气纯度没有波动，可靠性高，而且节省能耗，自动化程度高，使用寿命长。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制氮系统，尤其涉及一种中空纤维膜制氮系统。
技术介绍
现有的中空纤维膜制氮系统一般采用手动控制氮气纯度工艺，由于在产生氮气管路中没有设置背压阀，因此，在手动控制氮气纯度工艺中，需要人工不断地观看纯度显示器，同时，根据纯度显示器上的信息手动调节阀门，该手动控制氮气纯度调节方式存在的不足之处是：调节时间较长，在每次纯度变化时都需要手动调节阀门，操作起来非常不便。另外，氮气纯度会因为用户的用气量不同而经常产生波动，用气纯度不能得到保证。
技术实现思路
为了解决现有技术中中空纤维膜分离制氮机所存在的氮气纯度不能自动调节，因此造成氮气产品纯度不稳定的技术问题，本技术提供一种节能型中空纤维膜分离制氮机，其结构新颖、能自动调节氮气产品纯度，调节可靠、稳定、精度高，氮气纯度不会因为用户用气量的大小而产生波动。本技术节能中空纤维膜分离制氮机的目的是通过以下技术方案予以实现的：该系统包括空压机组、压缩空气预处理装置、中空纤维膜分离制氮装置和氮气储罐；所述压缩空气预处理装置包括自空气进口用管道依次连接的多级过滤器组、碳床过滤器、加热器和过滤器；并在所述多级过滤器与所述碳床过滤器之间设置有进气控制阀；所述中空纤维膜制氮装置包括可编程控制器PLC，和用管道连接的膜组件、自动调节阀和背压阀，由所述背压阀分出两条支路，第一条支路通过排空阀连至系统的排空口，第二条支路通过出气电气阀、单向阀和压力开关连至系统的氮气出口；上述可编程控制器PLC分别连接采样检测支路、中空纤维膜制氮装置中的阀体和开关。本技术节能型中空纤维膜分离制氮机，其中，所述多级过滤器为二级过滤器；所述进气控制阀为进气电磁阀或气动阀，所述进气电磁阀采用德国宝得公司的常开型二位二通电磁阀；所述压力开关采用日本SMC公司的ISG-130-031双触点压力开关；所述可编程控制器PLC采用日本欧姆龙公司的CPM1A-10CDR-A型控制器；所选用的纯度自动调节阀采用德国西门子公司的MXG461型电动针阀；所述背压阀采用美国Kimray公司的5-280psig压力范围气体背压阀。与现有技术相比，本技术的有益效果是：由于在本技术中空纤维膜分离制氮-->装置中采用纯度自动调节阀、背压阀，从而在可编程控制器PLC的控制下，可以实现氮气纯度的自动调节，减轻了人员的工作量，保证了产品氮气的稳定输出。另外，通过进气阀门和双触点压力开关的控制实现了氮气储罐的自动灌充，节约了能耗，延长了设备的使用寿命。附图说明附图是本技术中空纤维膜分离制氮机的结构示意图。下面是说明书附图中主要部位附图标记的说明：1-加热器      2-进气电磁阀      3-二级过滤器组4-背压阀      5-纯度自动调节阀  6-膜组件7-碳床过滤器  8-出气电磁阀      9-压力开关10-单向阀     11-排空电磁阀     12-PLC控制器13-过滤器具体实施方式下面结合附图和具体实例对本技术做进一步详细的描述。本技术中空纤维膜分离制氮机是一种以空气为原料由空压机组、压缩空气预处理装置、中空纤维膜分离制氮装置和氮气储罐组成的用以制取氮气的成套设备。该系统包括空压机组、所述压缩空气预处理装置包括自空气进口用管道依次连接的二级过滤器组3、碳床过滤器7、加热器1和过滤器13；并在所述二级过滤器组3与所述碳床过滤器7之间设置有进气电磁阀2或气动阀；所述中空纤维膜制氮装置包括PLC(可编程控制器)12，和用管道连接的膜组件6、纯度自动调节阀5和背压阀4，由所述背压阀4分出两条支路，第一条支路通过排空电磁阀11连至系统的排空口，第二条支路通过出气电气阀8、单向阀10和压力开关9连至系统的氮气出口；上述PLC12分别连接采样检测支路、中空纤维膜制氮装置中的阀体和开关。为了使本系统达到更好的制氮效果，上述进气电磁阀2最好采用德国宝得公司的常开型二位二通电磁阀，所述气动阀最好采用德国宝得公司的角座式阀；所述压力开关9为双触点压力开关，所述双触点压力开关为日本SMC公司的ISG-130-031型产品；所述PLC12采用日本欧姆龙公司的CPM1A-10CDR-A型控制器；所选用的纯度自动调节阀5采用德国西门子公司的MXG461型电动针阀；所述背压阀4采用美国Kimray公司的5-280psig压力范围气体背压阀。在本系统中的进行氮气纯度自动调节的工作过程是：通过PLC12预设定氮气纯度值后，系统通过PLC12和纯度自动调节阀5的自动调节，达到所设定的纯度值，如系统遇到外部条件变化时，能够自动调整各部件随变化而变化，保证纯度参数不随外部条件的变化而波动。其工作的基本原理是：通过产品气采样检测支路，由氧传感器在线检测产品气含氧量，并通过氧分析仪显示当时气体含氧量(即：反馈当前产品气纯度值与设定值的比较)通过PLC12向纯度自动调节阀5发出指令，当含氧量高于设定值时，纯度自动调节-->阀5自动关小，这样通过纯度自动调节阀5的调节使得膜组件6获得合理的压差和流量来达到产品气设定纯度的稳定。本技术中氮气储气压力联控功能是这样实现的：当氮气储罐压力大于压力开关设定上限时，空压机组和中空纤维膜分离制氮装置自动卸载直至延时后停机；当氮气储罐压力小于压力开关设定下限时，空压机组和中空纤维膜分离制氮装置自动启动和加载，并运行，开始重新制氮。整个过程无需人为干预，具有自动化程度高，节省电力的优点。这样可以达到无需人工守侯，实现自动化控制，节约人力。使用本技术节能型中空纤维膜分离制氮机，前期准备工作是获得洁净的压缩空气：首先，洁净的空气经压缩机压缩后，进入空气缓冲罐，稳压后并除去大部分液态水；其次，经过冷冻干燥机使压缩空气露点达到2～10℃；再次，通过四级高效除油过滤器(即：如附图中的二级过滤器3、碳床过滤器7和接在膜组入口的过滤器13构成)，使压缩空气的含油量小于0.01ppm；经过以上处理后的压缩空气的含油量颗粒度达到膜组的入口要求，洁净的压缩空气进入膜组中，实现了氮氧分离，达到生产合格氮气的目的。尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本技术的启事下，在不脱离本技术的宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出更多形式的，这些均属于本技术的范围内。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型中空纤维膜分离制氮机，包括空压机组、压缩空气预处理装置、中空纤维膜分离制氮装置和氮气储罐；所述压缩空气预处理装置包括自空气进口用管道依次连接的多级过滤器组、碳床过滤器、加热器和过滤器；其特征在于：所述多级过滤器与所述碳床过滤器之间设置有进气控制阀；所述中空纤维膜制氮装置包括可编程控制器ＰＬＣ，和用管道连接的膜组件、自动调节阀和背压阀，由所述背压阀分出两条支路，第一条支路通过排空阀连至系统的排空口，第二条支路通过出气电气阀、单向阀和压力开关连至系统的氮气出口；上述可编程控制器ＰＬＣ分别连接采样检测支路、中空纤维膜制氮装置中的阀体和开关。

【技术特征摘要】
1.一种节能型中空纤维膜分离制氮机，包括空压机组、压缩空气预处理装置、中空纤维膜分离制氮装置和氮气储罐；所述压缩空气预处理装置包括自空气进口用管道依次连接的多级过滤器组、碳床过滤器、加热器和过滤器；其特征在于：所述多级过滤器与所述碳床过滤器之间设置有进气控制阀；所述中空纤维膜制氮装置包括可编程控制器PLC，和用管道连接的膜组件、自动调节阀和背压阀，由所述背压阀分出两条支路，第一条支路通过排空阀连至系统的排空口，第二条支路通过出气电气阀、单向阀和压力开关连至系统的氮气出口；上述可编程控制器PLC分别连接采样检测支路、中空纤维膜制氮装置中的阀体和开关。2.根据权利要求1所述节能型中空纤维膜分离制氮机，其特征在于：所述多级过滤器为二级过滤器。3.根据权利要求1所述节能型中空...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵之强，高连振，梁亚文，
申请(专利权)人：天津市纽森科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]