[实用新型]一种能精确控制氮气输出纯度和流量的制氮机

说明书

本实用新型涉及制氮设备技术领域，具体地说，涉及一种能精确控制氮气输出纯度和流量的制氮机。包括壳体和集成在壳体内部的气源系统、冷却系统、空气缓冲系统、气源处理系统、制氮系统、氮气储存系统、取样系统、输出系统，还包括控制整个制氮机运行的PLC控制系统；所述气源系统包括空气压缩机和与空气压缩机电性连接的变频器，所述的变频器连接并受控于PLC控制系统。本实用新型所述的制氮机结构简单，智能化程度高，实现了输出氮气流量和纯度的精确控制，降低了设备的能耗，节约了资源，降低了设备的使用成本。

技术领域

本实用新型涉及制氮设备技术领域，具体地说，涉及一种能精确控制氮气输出纯度和流量的制氮机。

背景技术

近年来，氮气已广泛应用于金属材料和机械零件的退火保护气、氮化处理、洗炉及吹扫用气；石油化工、合成纤维、浮法玻璃等生产过程的充氮保护；电子产品的封装、烧结、退火、还原、储存；以及水果蔬菜保鲜，粮食贮藏、中药防腐、茶叶保色等场合。随着氮气的广泛应用，制氮机的使用也越来越多。

现有的制氮机存在以下问题：1、氮气在实际使用过程中，用量是变化的，即在某段时间内用气量较大，而其它时间内用气量较少。现有的制氮机无法按需实时调整制取氮气的量，因此，为了保证正常使用，选取制氮机时一般按照工厂峰值的使用量来确定制氮机的能力，防止在高峰用气时间段内气量不够。这样选取的制氮机型号偏大，在一般用气时间段内产气量远远大于用气量。现阶段变压吸附制氮机的氮气储罐上一般装有压力传感器，当用气量少时，氮气储罐内压力上升，达到设定压力时，会停止变压吸附系统。此时，空气压缩机处于空载状态，而空载状态的功耗约为正常运行的1/3，空气压缩机的空载运行造成了电能的浪费。2、现有的制氮机一般采用截止阀设定好排气的流量，不能随意的调节氮气的输出量，从而造成能源的浪费。3、在一些工况下，所需氮气的纯度有多种，现有的制氮机无法按需调整制取氮气的纯度，因此，为了保证正常使用，选取制氮机时一般选用制氮纯度高的制氮机，功耗高，使用成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能精确控制氮气输出纯度和流量的制氮机，解决以上技术问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种能精确控制氮气输出纯度和流量的制氮机，包括壳体和集成在壳体内部的气源系统、冷却系统、空气缓冲系统、气源处理系统、制氮系统、氮气储存系统、取样系统、输出系统，还包括控制整个制氮机运行的PLC控制系统；所述气源系统包括空气压缩机和与空气压缩机电性连接的变频器，所述的变频器连接并受控于PLC控制系统。

优选的：所述冷却系统包括散热器和风扇，所述的风扇连接并受控于PLC 控制系统。

优选的：所述空气缓冲系统包括与空气压缩机管路连接的空气缓冲罐和装配在空气缓冲罐上的第一压力表、压力变送器、电子排水阀、第一安全阀，所述的压力变送器与PLC控制系统电性连接，所述的第一安全阀连接并受控于 PLC控制系统。

优选的：所述气源处理系统包括三组过滤器，各组过滤器的底部分别装配有自动排水器。

优选的：所述氮气储存系统包括与制氮系统管路连接的氮气罐和装配在氮气罐上的第二压力表、第二安全阀。

优选的：所述取样系统包括通过管路与氮气罐相连通的氮氧分析仪和安装在氮气罐与氮氧分析仪之间的管路上的减压阀和流量调节阀，所述的氮氧分析仪与PLC控制系统电性连接。

优选的：所述输出系统包括与氮气罐相连通的氮气输出管和安装在氮气输出管上的电动流量调节阀、数字流量计、合格氮气输出电磁阀、不合格氮气输出电磁阀，所述的数字流量计与PLC控制系统电性连接，所述的电动流量调节阀、合格氮气输出电磁阀和不合格氮气输出电磁阀分别连接并受控于PLC控制系统。