本发明专利技术提供了一种自适应变压吸附节能装置及工艺，主要包括吸附塔A、吸附塔B、制氮进气管路、制氮出气管路和氮气检测管路；在氮气纯度要求低的时候，吸附塔A和吸附塔B切换均压时，吸附塔A和吸附塔B的下部分通过阀门贯通79％氮气进行平衡，构成8阀管路；在当氮气纯度需要高的时候，吸附塔A和吸附塔B切换均压时，吸附塔A的中间位置引出管路与吸附塔B的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，或吸附塔B的中间位置引出管路与吸附塔A的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，构成9阀管路。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术提供的装置及工艺可以做到变负荷即改变氮气纯度，改变氮气产量，自动适用改变用户的用气情况；制氮机产气量和氮气纯度成反比的，即氮气产气量越大，其氮气纯度低，反之氮气产量小，则氮气纯度必然升高，这样可以通过改变工艺和吸附时序来自动适用改变的用气情况。的用气情况。的用气情况。
【技术实现步骤摘要】
一种自适应变压吸附节能装置及工艺
[0001]本专利技术涉及制氮系统领域，主要是一种自适应变压吸附节能装置及工艺。
技术介绍
[0002]PSA方法制氮系统能耗主要是空压机电耗，而空压机加载时的电耗要远远大于卸载时的电耗，所以延长空压机的卸载时间或采用变频工艺调节空压机的转速可以起到大大降低能耗的目的。空压机的加卸载主要与制氮机耗气量有关。用户在对制氮设备初次选型前对设备的氮气量肯定据实际条件放足余量，即用户氮气实际用量小于制氮设备实际产氮量。再者制氮设备制造厂家设备出厂时对产氮能力一般会考虑5～10％的产氮富余量，且实际工况条件越优越，空压机排气流量、压力越大、进气含水露点、温度越低，实际工艺条件越好，分子筛的实际产氮量将大大高于理论值。如果用户某一时段的用户氮气用量小于制氮机产量，在这种工况下往往会出现氮气纯度表现很高而同时制氮机耗气量也会很大，由于制氮机一般的调节弹性在0－100％之间，如果用户氮气用量有高低峰工况，那产量是可以在0－100％之间进行合理调节，而能耗(空气用量)又无法按一定比例进行相应降低，这将造成大量的能源消耗和浪费。PSA制氮设备的耗气量和工作(吸附)周期成反比关系，即：工作周期越短，耗气量越大；工作周期越长，耗气量越小。工作周期和氮气纯度又成正比关系，在一定条件下，即工作周期越短，氮气纯度越高，工作周期越长，氮气纯度越低。而氮气纯度和流量成反比关系，氮气纯度越高，流量越小；纯度越低，氮气流量越大。
[0003]比如现在的制氮机产量是1000Nm3/h，氮气纯度99.9％；其需要的消耗压缩空气量为4000Nm3/h；一般用户单位刚开始的时候用气不是满负荷用气，如刚开始投产的时候氮气用量可能只有一半或者更少，由于制氮机吸附塔的装填量是按1000立方设计的，双塔结构正常设计其吸附塔单塔的容积为4m3，一旦设计生产完成，其容积4m3固定的不能改变的，不管氮气产量是1000Nm3/h，还是500Nm3/h，每次吸附压缩空气都要充满4m3的吸附塔，所以不管氮气产量是1000Nm3/h，还是500Nm3/h，所消耗的压缩空气量基本上是一样的，浪费了压缩空气的消耗，只能变负荷，代价是浪费多余的气体，不能节能。
[0004]有时候氮气纯度也不需要99.9％，有时候氮气纯度需要99.99％，其产量和纯度都是变化的，而制氮机一旦投用其容器容积是固定的，做不到放大或缩小容积；同样只能变负荷，做不到节能。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种自适应变压吸附节能装置及工艺。
[0006]本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。一种自适应变压吸附节能装置，主要包括吸附塔A、吸附塔B、制氮进气管路、制氮出气管路和氮气检测管路；
[0007]在氮气纯度要求低的时候，吸附塔A和吸附塔B切换均压时，吸附塔A和吸附塔B的上部分通过阀门贯通99.9％氮气进行平衡，吸附塔A和吸附塔B的下部分通过阀门贯通79％
氮气进行平衡，构成8阀管路；
[0008]在氮气纯度需要高的时候，吸附塔A和吸附塔B切换均压时，吸附塔A和吸附塔B的上部分通过阀门贯通99.9％氮气进行平衡，吸附塔A的中间位置引出管路与吸附塔B的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，或吸附塔B的中间位置引出管路与吸附塔A的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，构成9阀管路。
[0009]更进一步的，所述的制氮进气管路为：空气罐通过进气阀输出的干燥气体通过吸附塔气动阀E分别通向吸附塔气动阀C和吸附塔气动阀D，吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀A通过汇聚后与吸附塔A相连通，吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀B通过汇聚后与吸附塔B相连通；
[0010]所述的制氮出气管路为：吸附塔A和吸附塔B输出的氮气通向吸附塔气动阀F、吸附塔气动阀G，再通过串接的吸附塔气动阀J和阀B输出至氮气缓冲罐；吸附塔A和吸附塔B输出管路间设置有阀A，吸附塔A和吸附塔B产生的尾气分别通过吸附塔气动阀A、吸附塔气动阀B通向消音器；
[0011]所述的吸附塔A的中间位置设置引出管路通过吸附塔气动阀H与吸附塔B的输入管道相连接，吸附塔B的中间位置引出管路通过吸附塔气动阀I与吸附塔A的输入管道相连接。
[0012]更进一步的，当吸附塔气动阀H和吸附塔气动阀I处于关闭状态时，所述的吸附塔气动阀E、吸附塔气动阀A、吸附塔气动阀B、吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀F、吸附塔气动阀G和吸附塔气动阀J构成8阀管路。
[0013]更进一步的，当吸附塔气动阀E处于打开状态时，所述的吸附塔气动阀A、吸附塔气动阀B、吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀F、吸附塔气动阀G、吸附塔气动阀J、吸附塔气动阀H和吸附塔气动阀I构成9阀管路。
[0014]更进一步的，所述氮气缓冲罐的输出端依次连接除尘罐和调压阀，调压阀出来的氮气一路通过阀C、阀D、单向阀输出，另一路与通过由串接的阀E和气动阀自动放空或由阀F手动放空。
[0015]更进一步的，所述的氮气检测管路上设置有氮分析仪和流量仪。
[0016]本专利技术同时提供了一种采用自适应变压吸附节能装置的工艺，包括：
[0017]1、当吸附塔气动阀H和吸附塔气动阀I处于关闭状态时，8阀管路的具体的步骤如下：
[0018]1.1、空气罐通过进气阀输出干燥气体，吸附塔气动阀E、吸附塔气动阀B、吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀J打开；
[0019]1.2、吸附塔A吸附时间A秒后，吸附塔气动阀E、吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀J打开；
[0020]1.3、均压准备时间B秒后，吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀G打开；
[0021]1.4、吸附塔A向吸附塔B均压时间C秒后，吸附塔气动阀E、吸附塔气动阀A、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀G和吸附塔气动阀J打开；
[0022]1.5、吸附塔B吸附时间D秒后，吸附塔气动阀E、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀G和吸附塔气动阀J打开；
[0023]1.6、均压准备时间B秒后，吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀G打开；
[0024]1.7吸附塔B向吸附塔A均压时间C秒后，返回步骤1.1；
[0025]2、当吸附塔气动阀E处于打开状态时，9阀管路的具体的步骤如下：
[0026]2.1、空气罐通过进气阀输出干燥气体，吸附塔气动阀B、吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀J打开；
[0027]2.2、吸附塔A吸附时间A秒后，吸附塔气动阀C、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀J打开；
[0028]2.3、均压准备时间B秒后，吸附塔气动阀H、吸附塔气动阀F和吸附塔气动阀G打开；
[0029]2.4、吸附塔A向吸附塔B均压时间C秒后，吸附塔气动阀A、吸附塔气动阀D、吸附塔气动阀G和吸附塔气动阀J打开；
[0030]2.5、吸附塔B吸附时间D秒后，吸附塔气动阀D、吸附塔气动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应变压吸附节能装置，其特征在于：主要包括吸附塔A(26)、吸附塔B(27)、制氮进气管路、制氮出气管路和氮气检测管路；在氮气纯度要求低的时候，吸附塔A(26)和吸附塔B(27)切换均压时，吸附塔A(26)和吸附塔B(27)的上部分通过阀门贯通99.9％氮气进行平衡，吸附塔A(26)和吸附塔B(27)的下部分通过阀门贯通79％氮气进行平衡，构成8阀管路；在氮气纯度需要高的时候，吸附塔A(26)和吸附塔B(27)切换均压时，吸附塔A(26)和吸附塔B(27)的上部分通过阀门贯通99.9％氮气进行平衡，吸附塔A(26)的中间位置引出管路与吸附塔B(27)的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，或吸附塔B(27)的中间位置引出管路与吸附塔A(26)的下部分通过阀门贯通99％氮气进行平衡，构成9阀管路。2.根据权利要求1所述的自适应变压吸附节能装置，其特征在于：所述的制氮进气管路为：空气罐(1)通过进气阀(2)输出的干燥气体通过吸附塔气动阀E(9)分别通向吸附塔气动阀C(7)和吸附塔气动阀D(8)，吸附塔气动阀C(7)、吸附塔气动阀A(5)通过汇聚后与吸附塔A(3)相连通，吸附塔气动阀D(8)、吸附塔气动阀B(6)通过汇聚后与吸附塔B(4)相连通；所述的制氮出气管路为：吸附塔A(3)和吸附塔B(4)输出的氮气通向吸附塔气动阀F(10)、吸附塔气动阀G(11)，再通过串接的吸附塔气动阀J(15)和阀B(16)输出至氮气缓冲罐(17)；吸附塔A(26)和吸附塔B(27)输出管路间设置有阀A(14)，吸附塔A(3)和吸附塔B(4)产生的尾气分别通过吸附塔气动阀A(5)、吸附塔气动阀B(6)通向消音器(28)；所述的吸附塔A(3)的中间位置设置引出管路通过吸附塔气动阀H(12)与吸附塔B(4)的输入管道相连接，吸附塔B(4)的中间位置引出管路通过吸附塔气动阀I(13)与吸附塔A(3)的输入管道相连接。3.根据权利要求2所述的自适应变压吸附节能装置，其特征在于：当吸附塔气动阀H(12)和吸附塔气动阀I(13)处于关闭状态时，所述的吸附塔气动阀E(9)、吸附塔气动阀A(5)、吸附塔气动阀B(6)、吸附塔气动阀C(7)、吸附塔气动阀D(8)、吸附塔气动阀F(10)、吸附塔气动阀G(11)和吸附塔气动阀J(15)构成8阀管路。4.根据权利要求2所述的自适应变压吸附节能装置，其特征在于：当吸附塔气动阀E(9)处于打开状态时，所述的吸附塔气动阀A(5)、吸附塔气动阀B(6)、吸附塔气动阀C(7)、吸附塔气动阀D(8)、吸附塔气动阀F(10)、吸附塔气动阀G(11)、吸附塔气动阀J(15)、吸附塔气动阀H(12)和吸附塔气动阀I(13)构成9阀管路。5.根据权利要求3或4所述的自适应变压吸附节能装置，其特征在于：所述氮气检测管路为：所述氮气缓冲罐(17)的输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：何彦甫，侯秋华，蒋建荣，冯成方，
申请(专利权)人：杭州天利空分设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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