一种制氮增压为一体的控制系统的制作方法

本发明涉及空气分离技术领域，利用空气作为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目地，然后提纯出来的氮气经过增压机增压到高压力的氮气，进一步说，尤其涉及一种制氮增压为一体的控制系统。

背景技术：

长期以来，国内外使用的常规制氮机没有增压氮气的功能，采用制氮机和增压机为两种分开的产品，以达到此增压目的，通常是独立的控制系统，不便于集中控制、操作困难和功能单一，为了方便控制，将制氮和增压设计为一体，控制软件为一体，以便操作方便，控制方便。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种制氮增压为一体的控制系统，其中，具体技术方案为：

该系统组成为：利用电动机驱动空气压缩机模块进行压缩空气，把常温常压的空气压缩至所需压力，压缩空气进入储气罐储存缓冲，然后储气罐的压缩空气进入冷却器冷却降温后进入空气过滤器组件进行除水、除尘、干燥，经过处理后的压缩空气进入制氮模块,此时氧气将会被碳分子筛吸附而氮气则会通过吸附筒被收集，当吸附筒在吸附氧气的同时，另一个吸附筒则在进行再生的动作；当吸附筒饱和时另一个吸附筒也已再生完毕，此时系统将会进行两吸附筒切换之动作，也就是换成吸附筒在进行再生动作而另一个吸附筒则在进行吸附动作，两吸附筒会持续的交互切换以维持要求之纯度，分离出的氮气经过氮气增压机进行增压，增压至所需的压力对其进行保障。

该系统控制方式为：

按下启动按钮，空压机风扇运转、制氮机延时启动，时间可设置，当空压机压力达到0.8mpa时候，压力设置可调，常闭放空电磁阀(sv16)打开，当压力低于0.75mpa时候放空电磁关闭(sv16)，空压机启动和停止压力设置；

制氮不纯电磁阀会sv10打开，此时制氮机电磁阀动作会按以下顺序运行循环：电磁阀sv1/sv6/sv8打开运行63s－电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s－电磁阀sv2/sv5/sv9打开运行63s-电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s，当制氮机检测到纯度传感器达到所需纯度的时候，不纯度电磁阀sv10关闭，此时纯度电磁阀sv11/sv12/sv13/sv14分别按客户选择的氮气纯度打开相应的电磁阀；纯度99％对应电磁阀sv11,纯度99.9％对应电磁阀sv12,纯度99.99％对应电磁阀sv13,纯度99.999％对应电磁阀sv14。

当纯度达到所需要的纯度时，然后按一下增压机启动按钮，常闭先导电磁阀延时(sv15)1.5s打开，同时增压机压力达到最高35mpa，常闭先导电磁阀(sv15)关闭1到2秒然后增压机自动停机，增压机可延时2秒停机。

纯度传感器设1组ac220v电源，控制器通过氮气分析仪输出信号判断氮气纯度是否合格；纯度显示值由氮气分析仪传输4-20ma通信到plc上,制氮机部分plc上设有一组通信输入点可接收讯号。

系统具有相序保护、短路、漏电保护、缺相保护、过欠压保护、过载保护、超压停机保护，相序保护；相序错相、缺相无法开机；

系统包括蜂鸣器报警装置，当出现相序错误、短路、漏电、缺相、过载、超压任意一项时进行报警，蜂鸣器进行鸣叫警示；当出现相序错误或缺相时压缩机不启动，蜂鸣器进行鸣叫警示。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：将制氮和增压设计为一体，控制软件设计为一体，操作方便，控制方便。

附图说明

图1制氮充氮机系统流程示意图。

图2-图4制氮充氮机系统电路图。

图中：

1、气源模块2、储气罐模块3、冷却模块4、5、6、气体过滤模块7、干燥及制氮模块8、消音器9、储气罐模块10、纯度传感器11、氮气流量计12、氮气增压模块

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

该系统组成为：利用电动机驱动空气压缩机模块进行压缩空气，把常温常压的空气压缩至所需压力，压缩空气进入储气罐储存缓冲，然后储气罐的压缩空气进入冷却器冷却降温后进入空气过滤器组件进行除水(除去99％以上的液态水分)、除尘、干燥，经过处理后的压缩空气进入制氮模块,此时氧气将会被碳分子筛吸附而氮气则会通过吸附筒被收集，当吸附筒在吸附氧气的同时，另一个吸附筒则在进行再生的动作。当吸附筒饱和时另一个吸附筒也已再生完毕，此时系统将会进行两槽切换之动作，也就是换成吸附筒在进行再生动作而另一个吸附筒则在进行吸附动作，以此原理，两槽会持续的交互切换以维持要求之纯度，分离出的氮气经过氮气增压机进行增压，增压至所需的压力对其进行保障。

该系统控制方式为：

按下启动按钮，空压机风扇运转、制氮机延时启动(时间可设置)，当空压机压力达到0.8mpa时候(压力设置可调)，常闭放空电磁阀(sv16)打开，当压力低于0.75mpa时候放空电磁关闭(sv16)，空压机启动和停止压力设置(可调)。制氮不纯电磁阀会sv10打开，此时制氮机电磁阀动作会按以下顺序运行循环，电磁阀sv1/sv6/sv8打开运行63s－电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s－电磁阀sv2/sv5/sv9打开运行63s-电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s，当制氮机检测到纯度传感器达到所需纯度的时候，不纯度电磁阀sv10关闭，此时纯度电磁阀sv11/sv12/sv13/sv14分别按客户选择的氮气纯度打开相应的电磁阀，(纯度99％对应电磁阀sv11,纯度99.9％对应电磁阀sv12,纯度99.99％对应电磁阀sv13,纯度99.999％对应电磁阀sv14)。

当纯度达到所需要的纯度时，然后按一下增压机启动按钮,(具备增压机延时2开启，可设置)，常闭先导电磁阀延时(sv15)1.5s(延时时间可设置)打开，同时增压机压力达到最高35mpa，常闭先导电磁阀(sv15)关闭1到2秒(可设置)然后增压机自动停机，增压机可延时2秒停机。

纯度传感器需1组ac220v电源，控制器通过氮气分析仪输出信号判断氮气纯度是否合格；纯度显示值由氮气分析仪传输4-20ma通信到plc上,故制氮机部分plc上需有一组通信输入点可接收讯号。

具有相序保护、短路、漏电保护、缺相保护、过欠压保护、过载保护、超压停机保护，相序保护；相序错相、缺相无法开机；蜂鸣器报警装置：当出现相序错误、短路、漏电、缺相、过载、超压任意一项时进行报警，蜂鸣器进行鸣叫警示；当出现相序错误或缺相时压缩机不启动，蜂鸣器进行鸣叫警示。

技术特征：

1.一种制氮增压为一体的控制系统，其特征在于：该系统组成为：利用电动机驱动空气压缩机模块进行压缩空气，把常温常压的空气压缩至所需压力，压缩空气进入储气罐储存缓冲，然后储气罐的压缩空气进入冷却器冷却降温后进入空气过滤器组件进行除水、除尘、干燥，经过处理后的压缩空气进入制氮模块,此时氧气将会被碳分子筛吸附而氮气则会通过吸附筒被收集，当吸附筒在吸附氧气的同时，另一个吸附筒则在进行再生的动作；当吸附筒饱和时另一个吸附筒也已再生完毕，此时系统将会进行两吸附筒切换之动作，也就是换成吸附筒在进行再生动作而另一个吸附筒则在进行吸附动作，两吸附筒会持续的交互切换以维持要求之纯度，分离出的氮气经过氮气增压机进行增压，增压至所需的压力对其进行保障。

2.如权利要求1所述的一种制氮增压为一体的控制系统，其特征在于：该系统控制方式为：按下启动按钮，空压机风扇运转、制氮机延时启动，时间可设置，当空压机压力达到0.8mpa时候，压力设置可调，常闭放空电磁阀(sv16)打开，当压力低于0.75mpa时候放空电磁关闭(sv16)，空压机启动和停止压力设置；制氮不纯电磁阀会sv10打开，此时制氮机电磁阀动作会按以下顺序运行循环：电磁阀sv1/sv6/sv8打开运行63s－电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s－电磁阀sv2/sv5/sv9打开运行63s-电磁阀sv3/sv4/sv7打开运行0.5s，当制氮机检测到纯度传感器达到所需纯度的时候，不纯度电磁阀sv10关闭，此时纯度电磁阀sv11/sv12/sv13/sv14分别按客户选择的氮气纯度打开相应的电磁阀；纯度99％对应电磁阀sv11,纯度99.9％对应电磁阀sv12,纯度99.99％对应电磁阀sv13,纯度99.999％对应电磁阀sv14。

3.如权利要求2所述的一种制氮增压为一体的控制系统，其特征在于：当纯度达到所需要的纯度时，然后按一下增压机启动按钮，常闭先导电磁阀延时(sv15)1.5s打开，同时增压机压力达到最高35mpa，常闭先导电磁阀(sv15)关闭1到2秒然后增压机自动停机，增压机可延时2秒停机。

4.如权利要求3所述的一种制氮增压为一体的控制系统，其特征在于：纯度传感器设1组ac220v电源，控制器通过氮气分析仪输出信号判断氮气纯度是否合格；纯度显示值由氮气分析仪传输4-20ma通信到plc上,制氮机部分plc上设有一组通信输入点可接收讯号。

5.如权利要求4所述的一种制氮增压为一体的控制系统，其特征在于：系统具有相序保护、短路、漏电保护、缺相保护、过欠压保护、过载保护、超压停机保护，相序保护；相序错相、缺相无法开机；系统包括蜂鸣器报警装置，当出现相序错误、短路、漏电、缺相、过载、超压任意一项时进行报警，蜂鸣器进行鸣叫警示；当出现相序错误或缺相时压缩机不启动，蜂鸣器进行鸣叫警示。

技术总结
本发明公开了一种制氮增压为一体的控制系统，该系统组成为：利用电动机驱动空气压缩机模块进行压缩空气，把常温常压的空气压缩至所需压力，压缩空气进入储气罐储存缓冲，然后储气罐的压缩空气进入冷却器冷却降温后进入空气过滤器组件进行除水、除尘、干燥，经过处理后的压缩空气进入制氮模块。本发明提供的一种制氮增压为一体的控制系统，将制氮和增压设计为一体，控制软件设计为一体，操作方便，控制方便。

技术研发人员：李根;兰永宽;陈钦松
受保护的技术使用者：上海韦航装备科技有限公司
技术研发日：2021.04.01
技术公布日：2021.07.23