惰性化自动充氮装置的制作方法

本实用新型涉及氮气置换装置，尤其是涉及后制药企业平台翻壳式离心机的惰性化自动充氮装置。

背景技术：

当前制药企业在药品生产过程中，反应釜出料后，物料离心甩干是必需的工作过种，而药品生产的物料绝对大多数是易燃易爆的化学药品，由于离心机在高速转动的过程中，机械摩擦或撞击都有可能产生火星，在有氧的环境下，这些物料极易发生爆炸，这样的安全事故一但发生对制药企业是灾难性的。因此，为了避免这种情况发生，通常是在离心机工作时充入不能形成燃爆的惰性化气体，使离心机在绝氧的条件下工作，从而达到防爆保护。通常工厂采用氮气做为惰性化保护气体。

在制药企业生产过程中几乎每家公司都会采取离心机惰性化保护，遗恨的是很多的药企安全事故还是由离心机工作时发生爆炸引发重大安全事故。原因是离心机是制药生产重要环节，持续时间很长，传统的离心机充氮气惰性化方式很容易误操作或工作过程中因各种原因使合格的惰性化失效，以致发生事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种制药企业在生产过程中实用，安全可靠的离心机惰性化自动充氮气装置。主要解决现有充氮气装置无法监控惰性化有效的技术问题。

本实用新型的技术方案是：惰性化自动充氮装置，装置上设有自动防爆电控箱与元件仪表箱，且集成到一个移动小推车上，所述防爆电控箱设有PLC控制电路，所述PLC分别连接气密性测试开关、氮气置换开关、小流量维持开关、充氮停止开关、故障复位开关和料位探测开关，所述PLC还分别连接大流量充氮阀、小流量充氮阀、排气阀、安全阀、气密性指示灯、氮气量换指示灯、小流量维持指示灯、料位探测阀、故障报警指示灯、蜂鸣器、料满指示灯、料满报警灯，所述元件仪表箱设有小流量充氮阀及与之串联的减压阀和单向阀，和该路并联有大流量充氮阀及与之串联的减压阀和单向阀；所述元件仪表箱还设有一路排气阀，另有一路接安全阀接在排气阀后端管路上。

小流量充氮阀和大流量充氮阀管路后端管路上接金属管浮子流量计；安全阀前端管路上接压力表。

本实用新型的有益效果是：提供一种惰性化自动充氮气装置，使离心机在气密性合格后，把机内彻底惰性化，然后才允许离心机工作，在工作过程中由于有PLC自动对机内压力和充氮流量的控制，确保惰性化不致失效，杜绝了误操作的可能，提供了因各种原因使用惰性化失效时报警和联锁功能，极大地降低了生产过程中的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2 为本实用新型元件仪表箱内部流控图。

图3 为本实用新型PLC控制原理图。

图中：1-小推车，2-防爆电控箱，3-元件仪表箱，4-气密性测试开关，5-氮气置换开关，6-小流量维持开关，7-充氮停止开关，8-故障复位开关，9-料位探测开关，10-大流量充氮阀，11-小流量充氮阀，12-排气阀，13-安全阀，14-气密性指示灯，15-氮气量换知识灯，16-小流量维持指示灯，17-料位探测阀，18-故障报警指示灯，19-蜂鸣器，20-料满指示灯，21-料满报警灯，22-减压阀，23-单向阀，24-金属管浮子流量计，25-压力表。

具体实施方式

参照图1、2、3，惰性化自动充氮装置，装置上设有自动防爆电控箱与元件仪表箱，且集成到一个移动小推车1上，所述防爆电控箱2设有PLC控制电路，所述PLC分别连接气密性测试开关4、氮气置换开关5、小流量维持开关6、充氮停止开关7、故障复位开关8和料位探测开关9，所述PLC还分别连接大流量充氮阀10、小流量充氮阀11、排气阀12、安全阀13、气密性指示灯14、氮气量换指示灯15、小流量维持指示灯15、料位探测阀17、故障报警指示灯18、蜂鸣器19、料满指示灯20、料满报警灯21，所述元件仪表箱设有小流量充氮阀11及与之串联的减压阀22和单向阀23，和该路并联有大流量充氮阀10及与之串联的减压阀22和单向阀23；所述元件仪表箱还设有一路排气阀12，另有一路接安全阀13接在排气阀12后端管路上。

小流量充氮阀和大流量充氮阀管路后端管路上接金属管浮子流量计24；安全阀前端管路上接压力表25。

本实用新型在保证离心机气密性合格后对离心机进行氮气转换，转换过程控制充氮气的流量和时间确保离心机内氧含量绝对合格，再允许离心机工作，同时充小流量氮气以维持离心机工作过程不致惰性化失效。整个工作分为气密性检测、大流量氮气置换、小流量氮气维持三个过程。

气密性测试包括以下步骤：确认机器外壳闭合并锁紧，所有管道连接牢固可靠。按下气密性测试开关4按钮启动程序，小流量氮气阀11（XV1）打开，大流量氮气阀10（XV2）及排气阀12（ZV4）关闭，对离心机内充入氮气，一分钟后如机内压力小于0.72KPa则报警,气密性测试失败，离心机查漏。小流量氮气阀11（XV1）打开一分钟后关闭小流量氮气阀，如机内压力大于设定压力则开始气密性测试，充气压力到设定压力时延时4秒后记录当前机内压力，保持一分钟后，如机内压降小于40%，则气密性检测合格完成，如机内压降大于40%或充氮一分钟压力大于0.72KPA但小于设定压力则气密性检测失败，不能进入下一步工作必须检查离心机。

大流量氮气置换包括以下步骤：气密性检测完成后点击氮气置换开关5启动大流量氮气置换，打开大流量氮气阀10（XV2）及小流量氮气阀11（XV1）及排气阀12（ZV4），同时开始氮气流量检测及氮气置换计时,到设定时间后如果离心机内压力大于设定压力表示“大流量氮气置换”完成，同时发出允许开机联锁信号，同时自动关闭大流量充氮气阀10（XV2）,小流量充氮阀11（XV1）继续充氮维持。在大流量氮气转换过程中如离心机内压力大于3KPA并持续10秒以上或流量小于6.0m³/h并持续60秒以上则报警并停止氮置换同时自动结束大流量氮气转换这一工作返回到气密测试的初始阶段。

小流量氮气维持包括以下步骤：大流量氮气置换完成后点击小流量维持开关6启动小流量氮气维持过程。该过程中小流量充氮阀11（XV1）开启，大流量氮气阀10（XV2）按设定条件开启或关闭，排气阀12（ZV4）保持常开。这个过程也是离心机工作阶段。

当流量小于2m³/h时只报警（不停机）同时打开大流量氮气阀10（XV2）或压力小于0.03KPA启动大流量氮气阀10（XV2），大于0.25KPA关闭大流量氮气阀10（XV2）。

当机内压力为负压时报警但不停机只提醒操作人员检查异常情况。当流量小于1.5m³/h（延时10秒）联锁停离心机。

关于报警：

本实用新型采用S7-200PLC自动控制，为确保安全和提高离心机工作效率，除了有开停机安全联锁保护功能外。在气密测试过程当测试不合格装置会发出报警提示操作人员，查漏；在大流量转换过程中压力高，或压力过低可流量过低都会发出报警并自回到安全操作步。在小流量维离心机工作过程压力负压或流量过低都会报警提示。具有完备的报警警示功能。

控制系统主要元器件型号如下：PLC：7-200-226，西门子；流量计：LZZ-15 0~7m³/h，上海自动化仪表厂；直通电磁阀：DN25 上海巨良，减压阀：IR3000-04 ，SMC，单向阀：1/2AH2F-N1-A-112，瑞克；排气阀：316L ，DN25无锡永锐，安全阀：KA21Y-16C DN25，上海辰沐。