用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机的制作方法

1.本发明涉及激光切割机技术领域，具体为一种用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机。


背景技术：

2.传统激光切割机是以氮气供应给激光切割割嘴作为吹扫气体。为了解决现有技术中的氮气供应的设备还存的缺点，申请人于2020年7月29日提出了公告号为cn111660021b的一种激光切割机用氮气发生器一体机(以下简称“一体机”)，通过设置了四种使用模式，性能优越性，设备系统稳定，保证激光切割机的正常运行和避免对激光切割机带来损坏，运行能耗低。
3.申请人对上述的“一体机”进一步研究发现其依然存在以下不足，亟待改进：用户如何根据用气需求，决定开几个膜管和每根膜管的进气量；如何改善在最快时间达到设定纯度；如何增加纯度调整功能。基于此，申请人提出一种用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机，包括底盘部件以及用于对该一体机进行控制的控制系统，所述底盘部件上安装有一体式螺杆主机，所述一体式螺杆主机包括空压机，所述空压机连接冷干机，所述冷干机分别连接制氮单元以及吸干机，所述制氮单元与吸干机并行连接，经过所述吸干机的气体用于为用气设备供气。
7.优选的，所述空压机与储气罐ⅰ相连，所述储气罐ⅰ与冷干机连接，所述冷干机通过加热组件连接制氮单元，该制氮单元连接到吸干机，所述吸干机连接流量计，所述流量计连接有球阀ii和氮气分析仪，所述制氮单元与吸干机之间连接有储气罐ii。
8.优选的，所述储气罐ⅰ连接有过滤器三组ⅰ，该过滤器三组ⅰ与冷干机连接，所述加热组件包括过滤器三组ⅱ，所述滤器三组ⅱ的一端与冷干机相连，另一端连接有加热器，所述加热器通过调节型的电动阀与制氮单元连接。
9.优选的，所述制氮单元中使用的氮气分离工艺为膜分离制氮或psa分离制氮以及其他方式的制氮工艺，所述制氮单元与储气罐ii之间依次连接有单向阀和背压阀，所述储气罐ii与吸干机之间连接有单向阀。
10.优选的，所述过滤器三组ⅱ连接有球阀ⅲ，所述吸干机的一端通过调节型的电动阀与过滤器三组ⅱ连接，所述吸干机的另一端通过过滤器连接流量计，该流量计连接球阀ⅰ和出口球阀ⅱ，所述球阀ⅰ与氮气分析仪连接，所述球阀ⅱ和球阀ⅲ分别与对应的用气设备连接。
11.优选的，所述吸干机连接有消声器，所述底盘部件通过支架安装有外壳，该外壳上安装有冷却器，所述冷却器的一端与安装在底盘部件上的油气分离器连接，另一端与储气罐ⅰ连接，所述油气分离器与一体式螺杆主机的油气桶相连。
12.优选的，所述空压机通过进气阀连接有空滤，所述油气分离器与油气桶之间连接有油滤，所述油气分离器上设置有油气分离器压力表以及油气分离器泄放阀，所述储气罐ⅰ和储气罐ⅱ上均设有压力表以及安全阀，所述油气分离器通过最小压力阀以及带温控阀油滤座的温控阀与冷却器连接，所述油气分离器安装有油气分离器安全阀。
13.优选的，所述制氮单元接有富氧排放口。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本发明，除实现原有方案的“一体机”的使用模式，额外增加纯度控制功能，用户选择到固定纯度模式下，根据目标设定的纯度值，控制空气流量的调节型电动阀门(图4中的调节型电动阀30)打开：过滤器三组ⅱ29与吸干机28之间连接的调节型电动阀30，该调节型的电动阀30根据终端用气设备的氮气流量和纯度的要求，自动调整开合角度，迅速使纯度能稳定在设定值，达到更好的切割效果和使用效果。
16.本发明，新增了氮气与空气混合功能，可根据终端用气设备的氮气需求自动调节氮气纯度，解决原有“一体机”只有简单的氮气和空气两路，原“一体机”的氮气纯度仅能依靠制氮单元来粗略调节，造成效率低、功耗大，纯度不能精准控制并长期稳定。本发明通过新增的氮气与空气混合功能，后端的用气设备的用气所需氮气纯度范围可79％至99.99％之间任意调节并稳定保持。本发明还可并联多组制氮单元，根据用气量可单独、部分或全开制氮单元，达到节能降耗，以上所述制氮单元中使用的氮气分离工艺为膜分离制氮或psa分离制氮以及其他制氮工艺。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图2为本发明后视示意图；
19.图3为本发明带外壳示意图；
20.图4为本发明简易流程示意图。
21.图中附图标记对应的部件名称及部件数量如下表：
22.具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例：
25.请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
26.一种用于激光切割机的具有纯度控制功能的氮气发生器一体机，包括底盘部件4以及用于对该一体机进行控制的控制系统3，所述底盘部件4上安装有一体式螺杆主机6，所述一体式螺杆主机6包括空压机，所述空压机连接冷干机23，所述冷干机23分别连接制氮单元20以及吸干机28，所述制氮单元20与吸干机28并行连接，经过所述吸干机28的气体用于为用气设备供气。
27.具体的，所述空压机与储气罐ⅰ25相连，所述储气罐ⅰ25与冷干机23连接，所述冷干机23通过加热组件连接制氮单元20，该制氮单元20连接到吸干机28，所述吸干机28连接流量计10，所述流量计10连接有球阀ⅱ15和氮气分析仪2，所述制氮单元20与吸干机28之间连接有储气罐ii26。
28.具体的，所述储气罐ⅰ25连接有过滤器三组ⅰ24，该过滤器三组ⅰ24与冷干机23连接，所述加热组件包括过滤器三组ⅱ29，所述滤器三组ⅱ29的一端与冷干机23相连，另一端连接有加热器31，所述加热器31通过调节型的电动阀30与制氮单元20连接。
29.具体的，所述制氮单元20为膜管组或psa制氮机，所述制氮单元20与储气罐ii26之间依次连接有单向阀21和背压阀22，所述储气罐ii26与吸干机28之间连接有单向阀21。
30.具体的，所述过滤器三组ⅱ29连接有球阀ⅲ34，所述吸干机30的一端通过调节型的电动阀30与过滤器三组ⅱ29连接，所述吸干机30的另一端通过过滤器5连接流量计10，该流量计10连接球阀ⅰ14和球阀ⅱ15，所述球阀ⅰ14与氮气分析仪2连接，所述球阀ⅱ15和球阀ⅲ34分别与对应的用气设备连接，其中球阀ⅰ14为2分球阀，球阀ⅱ15为出口球阀，球阀ⅲ34为空气出口球阀。
31.具体的，所述吸干机30连接有消声器1，所述底盘部件4通过支架安装有外壳33，该外壳33上安装有冷却器16，所述冷却器16的一端与安装在底盘部件4上的油气分离器8连接，另一端与储气罐ⅰ25连接，所述油气分离器8与一体式螺杆主机6的油气桶相连。
32.具体的，所述空压机通过进气阀7连接有空滤9，所述油气分离器8与油气桶之间连接有油滤17，所述油气分离器8上设置有油气分离器压力表11以及油气分离器泄放阀32，所述储气罐ⅰ25和储气罐ⅱ26上均设有压力表19以及安全阀27，所述油气分离器8通过最小压力阀13以及带温控阀油滤座18的温控阀与冷却器16连接，所述油气分离器8安装有油气分离器安全阀12，所述制氮单元20接有富氧排放口35。
33.本发明新增了氮气与空气混合功能，此功能可根据终端用气需求来自动调节氮气纯度，气体经过吸干机前端的氮气入口和空气入口路径中设置的电动阀进行无极调节从而使氮气和空气(或氧气及其他气体)进入吸干机中进行混合，后端用气设备的用气所需氮气纯度范围可以79％至99.99％之间任意调节，还可以并联多组制氮单元，根据用气量可单独、部分或全开制氮单元以达到节能降耗。
34.本发明，制氮单元20采用膜管和/或psa制氮机(图中未示出)。将原有方案的“一体机”取消(电)加热器出口的调节型的阀门，更改成在每组制氮单元20之前增加一个调节型的电动阀30，这样在多组制氮单元应用的时候，决定开单个、部分或全部制氮单元；在单组制氮单元使用时间过久之后，可以自动或者手动的方式，用使用较少的制氮单元替换，从而
满足用户某种需求,比如：1：延长制氮单元使用时间，2：方便维修，3：其中单组制氮单元有故障整机设备仍可继续使用，减少对用户正常生产的影响等，每组制氮单元的后端均增加一个单向阀21，防止开单组制氮单元时气体逆流回其它未使用的制氮单元。
35.将原有方案的“一体机”的空气模式下的开关型电动阀，更改成调节型的电动阀30，然后原有方案的“一体机”是先进入的吸干机28，再进的储气罐ii26，现在本发明更改成：空气模式直接进吸干机28，不进储气罐ii26，氮气模式先进储气罐ii26，再进吸干机28。这样的好处是，在调节氮气纯度时，本发明的一体机能最快时间达到设定纯度，如果先进入储气罐ii26，用户需等待整个储气罐里的氮气纯度达到设定值后方可使用，会浪费用户时间，降低工作效率。
36.本发明，除了实现原有方案的“一体机”的使用模式，还额外增加了纯度调整功能，用户在选择到固定纯度模式下，根据目标设定的纯度值，控制空气流量的调节型电动阀门(图4中的调节型电动阀30)打开：过滤器三组ⅱ29与吸干机28之间连接的调节型电动阀30，该调节型的电动阀30根据终端用气设备的氮气流量和纯度的要求，自动调整开合角度，迅速使纯度能稳定在设定值，达到更好的切割效果和使用效果。
37.本发明，上述“用户在选择到固定纯度模式下”是指，经过过滤净化的空气经由过滤器三组ⅱ29、加热器31和制氮单元20产生固定纯度的氮气模式下，然后氮气再进入到吸干机28，通过调整过滤器三组ⅱ29与吸干机28之间连接的调节型的电动阀30，吸干机28前端分别有氮气入口和空气入口，两个入口均设置电动阀30(若干个)，通过电动阀30的角度调节从而达到氮气与空气在吸干机28中的混合。电动阀30的开启角度是根据目标流量，纯度变化，自动调整开合角度，使用气终端氮气纯度能始终保持在所设定的范围内，从而能更好的适应用气需求，保证激光切割质量和提高切割效率。
38.本发明，新增了氮气与空气混合功能，就是根据终端用气需求可以调节氮气纯度，解决了原有的“一体机”只有单纯的氮气和空气两路，原“一体机”的氮气纯度是依靠制氮膜来来粗略调节，造成效率低、功耗大，纯度不能精准控制并长期稳定。本发明通过新增的氮气与空气混合功能，后端的用气设备的用气所需氮气纯度范围可79％至99.99％之间任意调节并稳定保持。本发明还可并联多组制氮单元，根据用气量可单独、部分或全开制氮单元，达到节能降耗，以上所述制氮单元中使用的氮气分离工艺为膜分离制氮或psa分离制氮以及其他制氮工艺。
39.本发明，其余未叙述部分均为现有技术，此处不再详述。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。