专利名称：集成式微型制氮机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种PSA碳分子筛制氮机的微型化及集成化技术，利用该技术可替代原有制氮机由多个单体设备和多个程控阀组成的复杂结构。
背景技术：
现有的PSA碳分子筛制氮机，通常由冷冻干燥机，两台吸附分离塔及储罐组成，再使用6～8只程控阀门，通过复杂的配管构成整个制氮机，因而结构比较复杂，成本比较高，还容易出现故障。
技术内容本实用新型的目的是设计一种集成式微型制氮机，以便将无热干燥、两台吸附分离塔和储罐全部集合在一起，形成一个整体。
其主要技术方案是在壳体内用隔板将壳体分成几个部分，分别构成吸附分离塔，及储氮罐。
在吸附分离塔中部各设有一个筒体，筒体分别连接于壳体的底板上，并与吸附分离塔的底部相互隔离。
在筒体内分别装有三氧化二铝。
在吸附分离塔内分别装有碳分子筛。
在筒体的底部设有筛板，在筛板与壳体的底板间有气室，筒体的上部与吸附分离塔的上部相互连通，并在筒体的上部设置筛板。
吸附分离塔、筒体分别与三位电控滑板阀连接。
在壳体内以中心轴为中心用隔板将壳体隔成三个部分，分别构成吸附分离塔与储氮罐。
在吸附分离塔、筒体与三位电控滑板阀之间设置气路板。
吸附分离塔的底部有4个出口过滤网。
在壳体底部的底板上设有底脚；在壳体上部设有法兰圈和一个盖，在其间隔有橡胶板，在盖上设有吸附分离塔的压力表，和一个作吊装用的吊环。
本实用新型与现有技术相比，具有以下比较突出的特点1、本实用新型将脱水预处理，吸附分离(即氧氮分离)及产品储罐合为一体，大大地缩小了制氮机的体积，特别适合微型制氮机的开发应用。
2、本实用新型仅采用一只三位六通电控滑板阀，取代了现有技术采用的多个程控阀，因而简化了结构，降低了成本，同时减少了故障的发生率。
3、本实用新型将制氮机与程控阀的连接用气路板连通，以便将气体均匀地分配给各个处理室。
4、本实用新型根据以上三点实现了设备集成化，阀门集成化，工艺管道集成化。
5、由于集成化程度高，将大大的降低制氮机的制作成本。
图1为本实用新型的结构图。
图2为图1中去掉了圆盖等零件后的俯视图。
图3为制氮机工作时序表。
具体实施方式
下面对本实用新型的结构原理作详细的描述。
本集成式微型制氮机将吸附分离塔A、B和预处理器C、D和一只储氮罐E集成在一个壳体1内，见图2，以中心轴16为中心在壳体内用隔板2将壳体1分成三部分，A、B为吸附分离塔，E为储氮罐；在吸附分离塔A、B中部各设有一个筒体C、D，筒体C、D连接在壳体1的底板3上，并与吸附分离塔底部A、B相互隔离；在两筒体C、D内装有三氧化二铝14，用于吸水预处理，在吸附分离塔A、B的内装有碳分子筛15，以便于氧氮分离；筒体C、D的底部设有筛板28，筛板28将三氧化二铝14与气室18隔开，同时使进来的原料气均匀分布。
原料气即压缩空气通过原料气进口5进入气室18，再通过筛板28均匀地进入三氧化二铝14内进行脱水处理，筒体C、D的上部与吸附分离塔A、B上部连通，筛板13将三氧化二铝14与碳分子筛15隔开，经过脱水的原料气再进入碳分子筛15内进行氧、氮分离，其中的氮气从吸附分离塔A、B底部的四个出口过滤网17排出。
吸附分离塔A、B和筒体C、D的吸附和脱附是交替进行的，详见下面的“制氮机工作时序表”；原料气的进入与产品气的输出是通过气路板4与三位电控滑板阀6来完成的，见图1；吸附分离塔A、B和筒体C、D的吸附与脱附的交替工作也由该多通道(六通道)三位电控滑板阀6来控制；整个制氮机的运行由微电脑控制器操纵该三位电控滑板阀6，使它在三个不同位置间切换，按照制氮机的工作时序，即能完成制氮的工艺过程。
制氮机内设置了一个储罐E，用于储存产品气N2，产品N2通过一只针阀输出，另外一部分再返回到吸附分离塔内。
气路板4和程控阀6设置在壳体1的底部的底板3上，在壳体1底部的底板3上设有底脚7；在壳体1上部设有法兰圈12和一个壳体盖8，用若干个螺栓将圆盖8与壳体1压紧，中间隔有橡胶板11，将A、B、E三个气室密封分开；在圆盖8上设有A、B室的压力表9，和一个作吊装用的吊环10。
本实用新型只需把0.6～0.8Mpa的压缩空气通入，插上220V电即能投入工作，在15～20分钟后能出合格产品，操作十分简便。
权利要求1.一种集成式微型制氮机，其特征是在壳体(1)内用隔板(2)将壳体(1)分成几个部分，分别构成吸附分离塔(A)、(B)，及储氮罐(E)。
2.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是在吸附分离塔(A)、(B)中部各设有一个筒体(C)、(D)，筒体(C)、(D)分别连接于壳体(1)的底板(3)上，并与吸附分离塔(A)、(B)的底部相互隔离。
3.根据权利要求2所述的集成式微型制氮机，其特征是在筒体(C)、(D)内分别装有三氧化二铝(14)。
4.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是在吸附分离塔(A)、(B)内分别装有碳分子筛(15)。
5.根据权利要求2所述的集成式微型制氮机，其特征是在筒体(C)、(D)的底部设有筛板(28)，在筛板(28)与壳体(1)的底板(3)间有气室(18)，筒体(C)、(D)的上部与吸附分离塔(A)、(B)的上部相互连通，并在筒体(C)、(D)的上部设置筛板(13)。
6.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是吸附分离塔(A)、(B)、筒体(C)、(D)分别与三位电控滑板阀(6)连接。
7.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是在壳体(1)内以中心轴(16)为中心用隔板(2)将壳体(1)隔成三个部分，分别构成吸附分离塔(A)、(B)与储氮罐(E)。
8.根据权利要求6所述的集成式微型制氮机，其特征是在吸附分离塔(A)、(B)、筒体(C)、(D)与三位电控滑板阀(6)之间设置气路板(4)。
9.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是吸附分离塔(A)、(B)的底部有4个出口过滤网(17)。
10.根据权利要求1所述的集成式微型制氮机，其特征是在壳体(1)底部的底板(3)上设有底脚(7)；在壳体(1)上部设有法兰圈(12)和一个盖(8)，在其间隔有橡胶板(11)，在盖(8)上设有吸附分离塔(A)、(B)的压力表(9)，和一个作吊装用的吊环(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种PSA碳分子筛制氮机的微型化及集成化技术,利用该技术可替代原有制氮机由多个单体设备和多个程控阀组成的复杂结构。其主要技术方案是在壳体内用隔板将壳体分成几个部分,分别构成吸附分离塔,及储氮罐,在吸附分离塔中部各设有一个筒体,筒体分别连接于壳体的底板上,并与吸附分离塔的底部相互隔离,在筒体内分别装有三氧化二铝,在吸附分离塔内分别装有碳分子筛。本实用新型将制氮机,程控阀,管路集合于一体,在国内外为一种最新颖的集成式微型制氮机。它具有结构简单,体积小,运行可靠,寿命长,成本低等优点。
文档编号C01B21/02GK2518842SQ01263158
公开日2002年10月30日 申请日期2001年10月8日 优先权日2001年10月8日
发明者顾何方 申请人:顾何方