专利名称：一种氧电池的改进结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氧电池保护领域，尤其涉及一种氮气纯度分析仪的氧电池保护，是对现有的制氮设备中氮气纯度分析仪的氧电池的改进结构。
背景技术：
目前，采用膜分离法分离空气的方法被广泛应用，其中制取高纯度、低露点氮气的工艺流程通常为空气经过滤器过滤后被压缩机压缩，同时，完成初步的冷却、除水、除油、除尘，进入冷干机进行深度冷却，尽可能地除去空气中的水分，经过滤器过滤、电炉加热，温度升高到45°C左右后再进入中空纤维膜器，经中空纤维膜器分离后的气体分为两股透过侧的废氧气体排空；未透过膜层的普氮纯度低于设定值时，自动控制器控制电磁阀将普氮气体放空，普氮纯度达到或超过设定值时，普氮气体才进入除氧器、冷却器、干燥器，经过一系列的处理后，获得纯度高、露点低的高纯氮气，高纯度氮气经贮气罐进入隔膜压缩机压缩，被压缩后充入气瓶。为了测得普氮的纯度，现有的制氮设备配有氮气纯度分析仪，用于测量从中空纤维膜器出来的普氮中的含氧量。设备制氮气时普氮纯度的检测方法是依次打开普氮气体进流量计控制阀、普氮气体出流量计控制阀、普氮气体进氮气纯度分析仪控制阀、普氮气体出氮气纯度分析仪控制阀，通过调节普氮气体进流量计控制阀来控制氮气流量，氮气流过氮气纯度分析仪时，就能检测出气体中的氧含量。设备停机前，依次关闭普氮气体出氮气纯度分析仪控制阀、普氮气体进氮气纯度分析仪控制阀、普氮气体出流量计控制阀、普氮气体进流量计控制阀。设备在闲置阶段，依靠普氮气体进、出氮气纯度分析仪的两个控制阀门间封闭的普氮气体完成对氮气纯度分析仪内的氧电池的密封保护。在实际使用中发现氮气纯度分析仪的氧电池极易损坏失效，氧电池使用不到半年的时间就不能用了，导致氮气纯度分析仪指示不正常，设备无法正常制氮。通常情况下，制氮设备各部件均正常时，往往中空纤维膜器启动15分钟后就能生产出合格的普氮气体，但如果氮气纯度分析仪内的氧电池损坏失效，就会造成即使中空纤维膜器工作几个小时甚至一天时间，氮气纯度分析仪都会显示氮气纯度过低，达不到设定的要求。由于普氮气体进除氧器是由电磁阀控制的，氮气纯度不合格，电磁阀就会自动打开将普氮气体放空，无法向除氧器送气，普氮气体不能参与下一步的工作，整个制氮设备无法正常运行。而普氮气纯度分析仪所用的氧电池的价格往往在一千元左右，为保证该制氮设备的正常运行，减少不必要的经济损失有改进氮气纯度分析仪内氧电池结构的现实需要。氮气纯度分析仪主要由微量氧变送器、信号电缆、采样气室和LFS智能控制器等组成。微量氧变送器用于监测氮气中氧的含量，输出电信号经信号电缆至LFS智能控制器，LFS智能控制器将微量氧变送器的电信号进行处理后，显示出氮气中的氧含量。微量氧变送器的核心部分是微燃料电池氧 传感器，即氧电池。氧电池是电化学器件，它能把样气中的含氧量及变化情况，转变为变化的电流信号输出。微燃料电池封装在塑料的氧换流器中，检测电池内部是阴极，而阳极浸溃在15%水状的KOH的电解液中。在传感器的一端是有机扩散膜，另一端是用聚乙烯膜封死的，在检测池的后背由两片同心金属箔组成的接触面，这两片金属箔靠传感器单元组件上的弹簧定位，从而同分析仪的支柱得以电气连接，位于扩散膜正下方的敏感阴极有2. 48cm2的表面积。样气经由进气管(它位于阴极与传感器单元顶部之间)进入传感器单元。样气通过有机膜透入，其中的氧在检测电池阴极表面得到电子被还原；与此同时，铅在检测电池阳极失去电子被氧化；电子从阳极表面经由外电路流到阴极表面构成回路，形成电流，该电流与样气中的氧含量成正比，通过测量该电流值即可确定样气中氧的含量。在以上制氮设备中，氧电池损坏的原因是由于设备在闲置期间，进、出氮气纯度分析仪的两个控制阀门关闭不严，不能对氮气进行有效地密封，氮气从两个阀门处往外泄漏，空气经进、出氮气纯度分析仪的控制阀门进入氮气纯度分析仪，与氧电池接触，由于空气中的氧浓度比普氮中的氮浓度大得多，相当于将氧电池暴露于高浓度氧气中，氧电池放电电流大，而氧电池的电容量本身很小，造成氧电池很快失效。
实用新型内容为了克服氮气纯度分析仪内氧电池失效的问题，本实用新型提供了一种新的氧电池结构，该实用新型能满足该制氮设备即使停机两年，氧电池也不会暴露于空气中而失效。本实用新型结合原制氮设备的工艺流程，利用贮气罐内的高纯度氮气对氮气纯度分析仪内的氧电池进行保护。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在现有制氮设备的贮气罐的压力表接头的下方设置一个歧管，同时，在普氮进氮气纯度分析仪控制阀与氮气纯度分析仪之间的管路上设置一路歧管，用管路将这两个歧管连接，并在这个管路上安装有一个减压阀、一个压力表与一个控制阀，通过导入贮气罐内的高纯氮气来保护氮纯度分析内的氧电池。当制氮设备制氮时，关闭控制阀，让从中空纤维膜器出来的普氮气体进入氮气纯度分析仪；当制氮设备不工作时，打开控制阀，让贮气罐内的高纯度氮气流进氮气纯度分析仪，对氮气纯度分析仪的氧电池进行密封保护。这样，就能避免氧电池暴露于空气中，防止氧电池在制氮设备不工作时放电失效，保证制氮设备能正常运行。
`[0009]附图1是现有的制氮设备的工艺流程简图，附图2是本实用新型的工艺流程简图，附图3是氮气纯度分析仪氧电池改进结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如附图2所示本实用新型由空气压缩机⑴、控制阀(2)、(11)、(12)、(14)、(15)、
(18)、过滤器(3)、(19)、电炉(4)、中空纤维膜器(5)、(6)、除氧器(7)、冷却器(8)、干燥器
(9)、氮气纯度分析仪(10)、流量计(13)、压力表(16)、(23)、减压阀(17)、储气罐(22)、隔膜压缩机(21)、气瓶(20)所组成。本实用新型是在原制氮设备的基础上增加了一个控制阀
(15)、一个压力表(16)与一个减压阀(17)。改进后设备的操作方法与原设备的操作方法基本一致，区别是当制氮设备制氮时关闭控制阀(15)，当制氮设备停机时打开控制阀(15)，并通过减压阀(17)控制高纯氮出口压力在O. OlMPa左右。[0012]由于该制氮设备的贮气罐的内容积为O. 3M3,当设备停机时，罐内高纯氮气的压力还维持在1.1MPa左右，而进、出氮纯度分析的控制阀在关闭的情况下泄漏量很小，因此能够保证氮气纯度分析仪内的氧电池长期处于高纯氮的保护之中，不会暴露于空气中而放电失效。通过对氮气纯度分析仪氧电池结构的改进，当制氮设备不工作时，氧电池被高浓度的氮气进行了封闭保护 ，完全隔绝了氧电池与空气的接触，延长了氧电池的使用寿命。
权利要求1.一种涉及氧电池的改进结构，其特征是在现有制氮设备的贮气罐的压力表接头的下方设置一个歧管，在普氮进氮纯度分析仪控制阀与氮纯度分析仪之间的管路上设置一路歧管，并用管路将这两个歧管连接，并在这个管路上安装有一个减压阀、一个压力表与一个控制阀。
专利摘要本实用新型涉及一种氧电池的改进结构，是对现有制氮设备的氮气纯度分析仪内的氧电池保护的改进结构。其特征在于它在现有的制氮设备的基础上增加了一个减压阀、一个压力表及一个控制阀，从贮气罐引出一股高纯度氮气，当制氮设备停机时，利用贮气罐内的高纯度氮气对氧电池进行密封保护，在保证了设备能正常运行的同时延长了氧电池的使用寿命。
文档编号C01B21/04GK202898026SQ20122039735
公开日2013年4月24日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者黄昌华, 韩固勇, 邓建, 于卿枝, 雷金果, 王建华, 张强, 刘玉超 申请人:黄昌华