[发明专利]变压吸附程序控制操纵装置

说明书

本发明涉及作业类，特别是用于石油、化工、冶金行业变压吸附法气体分离工艺装置的程序控制和操纵装置。

截止目前，世界各国在变压吸附程序控制上都是广泛使用电动或气动控制装置，由控制机、电气转换部件、气动放大器和气动控制阀构成，存在着密封性差、寿命短等缺点。CN1005611B西德林德股份公司的专利申请公开了一种“变压吸附法及其系统”，主要从工艺方法上优化了变压吸附过程；CN1031660A联合碳化公司申请的专利“变压吸附控制方法和设备”，也仅仅是从精简阀门数量上来提高变压吸附设备运行的可靠性，都未从改变控制设备的动力源、结构和操纵方式上解决设备的密封性及使用寿命等问题。

本发明的目的是针对变压吸附装置已有技术的不足，提供一种变压吸附装置的以压力油为动力源的程序控制操纵装置，解决控制机构的密封和寿命存在的问题，为变压吸附装置的稳定性、可靠性提供保障。

本发明的目的采取以下措施实现，变压吸附程序控制操纵装置包含控制计算机，程序控制阀开关驱动机构和程序控制阀密封控制机构，其特征是程序控制阀采用集成油压开关驱动机构，程序控制阀的密封控制机构采用油压或气压密封比压控制机构，驱动机构的油缸活塞采用分块式结构，并设置有程序阀开关位置检测机构。

本发明与已有技术相比，其优点在于，由于采用了集成油压开关驱动机构，功率大，动作稳定可靠，满足了不同工艺流程的变压吸附系统的要求；程序控制阀采用油压、气压密封比压控制机构以及驱动机构的油缸活塞采用分块式结构，使整体密封性加强，且摩擦磨损降低从而使用寿命增长；阀位检测机构准确检测阀的开关状态信号，反馈到计算机进行判断处理，保障了变压吸附装置的运行可靠性。    

附图图面说明如下，现结合实施例叙述：

图1为变压吸附程序控制操纵装置的组成方框图。

图2为变压吸附程序控制操纵装置的集成油压方框图。

图3为变压吸附程序控制操纵装置的程序控制阀结构简图。

图4为变压吸附程序控制操纵装置的程序控制阀开关驱动机构结构简图。

图5为变压吸附程序控制操纵装置的程序控制阀油压、气压密封比压控制机构简图。

由图1，计算机用于控制既定的变压吸附工艺所设定的程序操作，具有输出控制信号、显示工作状态、接收阀位反馈信号、判断工艺状态、报警联锁和处理生产故障，用于这套装置的计算机可选取包括单片机、单板机、工业控制机、通用系统机和集散型计算机系统等。集成油压装置由电-液换向阀、手动阀和集成油路构成，电-液换向阀接收计算机输出的直流或交流电信号，使油路关断或开通，以驱动程序控制阀开关和程序控制阀密封比压控制机构。电-液换向阀可选用标准的24EO-B10H-T，24DO-B10H-T等。程序控制阀的开关采用油压驱动，装有阀位检测机构。程序控制阀除球型阀外，可供选用的还有蝶阀、闸阀、座板阀和旋塞阀等。

由图2，以油压集成块为核心将供油泵、电-液换向阀、压力安全保护阀以及执行部件联系起来。执行部件包含两部分，一部分为程序控制阀的开关驱动部件，另一部分为程序控制阀密封比压控制机构的控制部件。

由图3，程序控制阀开关和密封的协调动作是这样进行：要关闭阀门首先由端盖1与滑动密封环2形成的环形油腔3压力卸荷，密封比压减小，维持一定背压，然后外加的驱动部件使转轴4带动阀芯5转动90°，到位后油腔3的压力加载推动滑动密封环2使密封圈6紧贴于阀芯5，增加密封比压保持密封。要打开阀门，以上4、5的转动反向。

由图4，程序控制阀开关驱动机构由带齿条的活塞杆7使带齿轮的阀芯转轴4转动从而实现程序控制阀的开关驱动。阀外的电磁式位置传感器8从转轴4上的永久电磁铁9的极性获得阀的开关位置信号，再返回计算机处理。程序控制阀开关驱动机构上的油缸活塞采用分块式结构，浮动活塞密封块10的圆周密封均匀，不易受齿条齿轮传动偏载力的影响，从而改善了活塞密封效果。驱动机构还可采用拔叉式驱动、转动缸驱动、油马达驱动等机构。

由图5，程序控制阀密封控制机构，由密封圈6、阀体端盖1、滑动密封环2以及1和2形成的两个功能空腔组成，其中一个空腔作为变载压力油腔3，在压力油作用下推动滑动密封环2使密封圈6紧贴于阀芯5，增大比压保持密封，另一个空腔11与外界相通，成为间隙泄漏通道，避免对工艺系统的污染。