CN106185845A - 制氮车及其制氮设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制氮车及其制氮设备。该制氮车包括车体和设于车体上的制氮设备，制氮设备包括制氮组件，还包括与制氮组件相连的至少两个相并联的输出支路，各输出支路中至少一个输出支路上连接有压力调节装置以使至少两个输出支路的输出压力不同。各输出支路中至少两个输出支路的输出压力不同，可满足用户对不同压力的需求。

Description

制氮车及其制氮设备

技术领域

本发明属于制氮设备技术领域，具体涉及制氮车及其制氮设备。

背景技术

制氮组件是以空气为原料，利用物理方法将其中的氧气和氮气分离而获得氮气的设备。氮气制备的原理一般有三种，分别为：深冷空分法、分子筛空分法（又称变压吸附原理）和膜空分法，根据氮气制备的原理，制氮组件也可分为三种。比如采用变压吸附原理的制氮组件通常包括依次相连的空压机、空气净化装置和氮氧分离装置，氮氧分离装置包括依次相连吸附塔A和吸附塔B，分子筛设于吸附塔内。由于制氮组件涉及的零部件较多，运输不方便，仅仅适合固定安装在厂房内使用，不便于在野外使用。

授权公告号为204298063 U，名称为一种制氮单元及使用该制氮单元的车辆公开了一种制氮单元，制氮单元包括空心舱体、制氮组件组和氮气压缩机，制氮组件组和氮气压缩机设于空心舱体内，制氮组件组制得的氮气经增压之后进入到氮气瓶中，但是用户所需的氮气的压力往往是多样的，输入到氮气瓶的压力不能调整，不能满足用户对不同压力的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氮设备以解决现有技术中制氮设备不能满足输出不同压力以满足用户需求的技术问题。本发明的目的还在于提供一种制氮车。

本发明中制氮设备的技术方案是：制氮设备，包括制氮组件，其特征在于：还包括与制氮组件相连的至少两个相并联的输出支路，各输出支路中至少一个输出支路上连接有压力调节装置以使至少两个输出支路的输出压力不同。

制氮组件还包括连接于制氮组件与输出支路之间的增压机。

制氮设备还包括舱体，制氮组件和增压机均设于舱体内部。

所述的压力调节装置为减压阀。

制氮设备还包括连接于增压机之后的储气瓶组，各输出支路与输出瓶组相连。

各输出支路中至少一个输出支路的输出压力与增压机增压之后的压力相同。

经过压力调节装置调压的输出支路称为调压输出支路，输出压力与增压机增压之后的压力相同的输出支路称为直接输出支路，制氮设备还包括输出柜，调压输出支路、压力调节装置设于输出柜内，输出柜上设有对应于各调压输出支路的调压输出接口。

舱体上对应于输出柜的位置设有可开闭的第一舱门。

舱体上设有可开闭的氮气输出门，氮气输出门上设有用于与一个直接输出支路相连的直接输出接口。

本发明中制氮车的技术方案是：制氮车，包括车体和设于车体上的制氮设备，制氮设备包括制氮组件，还包括与制氮组件相连的至少两个相并联的输出支路，各输出支路中至少一个输出支路上连接有压力调节装置以使至少两个输出支路的输出压力不同。

制氮组件还包括连接于制氮组件与输出支路之间的增压机。

制氮设备还包括舱体，制氮组件和增压机均设于舱体内部。

所述的压力调节装置为减压阀。

制氮设备还包括连接于增压机之后的储气瓶组，各输出支路与输出瓶组相连。

各输出支路中至少一个输出支路的输出压力与增压机增压之后的压力相同。

经过压力调节装置调压的输出支路称为调压输出支路，输出压力与增压机增压之后的压力相同的输出支路称为直接输出支路，制氮设备还包括输出柜，调压输出支路、压力调节装置设于输出柜内，输出柜上设有对应于各调压输出支路的调压输出接口。

舱体上对应于输出柜的位置设有可开闭的第一舱门。

舱体上设有可开闭的氮气输出门，氮气输出门上设有用于与一个直接输出支路相连的直接输出接口。

本发明的有益效果是：制氮设备包括制氮组件和与制氮组件相连的至少两个相并联的输出支路，各输出支路中至少两个输出支路的输出压力不同，可满足用户对不同压力的需求。

进一步地，制氮设备还包括舱体，制氮组件和增压机均设于舱体内部，舱体对制氮组件和增压机起到保护作用，可减小外界环境对舱体内的制氮组件和增压机的影响，使得制氮设备能适应野外的恶劣环境。

进一步地，压力调节装置为减压阀，也就是各输出支路中至少一个输出支路通过减压阀减压之后输出。

进一步地，调压输出接口为用户提供经过调压装置调压之后的输出压力。

进一步地，在用户需要接入氮气时，将第一舱门打开，当用户不需要接入氮气时，将第一舱门关闭。

进一步地，当用户需要的输出压力与增压机增压之后的压力相同时，直接接入直接输出接口，方便快捷。

进一步地，制氮组件、增压机、输出柜均设于舱体的底板上，舱体顶部的角处和舱体底部的角处均设有角件旋锁接口，角件旋锁接口便于将舱体固定在运输舱体的车体上，也便于对舱体进行吊装。舱体的设置便于制氮设备的运输，可以将制氮设备运输到野外使用，同时舱体的设置对制氮组件、增压机等也起到保护作用，使制氮组件、增压机等受到外部环境影响较少。

附图说明

图1为本发明中制氮车的实施例中制氮设备的结构示意图；

图2为本发明中制氮车的实施例中制氮设备的俯视图；

图3为本发明中制氮车的实施例中制氮设备的前视图；

图4为本发明中制氮车的实施例中制氮设备的右视图；

图5为本发明中制氮车的实施例中制氮设备的左视图；

图6为制氮设备的工作原理图。

图中：1、舱体；2、空压机；3、增压机；4、输出柜；5、储气瓶组；6、顶板；7、底板；8、左侧板；9、右侧板；10、前侧板；11、后侧板；12、角件旋锁接口；13、吸附塔A；14、吸附塔B；15、控制柜；16、电气柜；17、氮气储罐；18、空压机排热管。19、空压机排热门；20、风机排风门；21、氧气排管；22、第二舱门；23、第一舱门；24、氧气排气门；25、电源接入门；26、氮气输出门；27、第一爬梯；28、第二爬梯；29、第三爬梯；30、第一压力表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的制氮车的具体实施例，如图1至图6所示。制氮车包括车体和设于车体上的制氮设备。车体为现有技术，不再赘述。制氮设备包括舱体1，舱体内设有依次相连的制氮组件、增压机3和储气瓶组5。制氮组件采用变压吸附原理制取氮气，制氮组件包括依次相连的空压机2、空气净化装置、空气储罐、氮氧分离装置和氮气储罐17，氮氧分离装置包括吸附塔A13和吸附塔B14。两个吸附塔内设有碳分子筛，产氮率高，这有助于有缩小制氮组件的体积，便于将制氮设备放入舱体1内。制氮组件采用变压吸附原理制取氮气，制氮效率高，纯度高，氮气纯度可以达到99.9995%。空气净化装置包括依次相连的油水分离器、冷干机、精过滤器、超精过滤器、除油器、吸干机，空气净化装置对空气进行干燥和过滤处理以除去空气中的水和杂质。经过过滤处理、冷干机前期除水和吸干机深度除水等技术，最终制氮设备产出的氮气露点可以达到-65℃。增压机3为膜压机，也就是采用隔膜增压方式增压，增压效率高，而且气侧、中间和油侧膜片防止对增压是高纯氮气造成二次污染，确保氮气质量。

舱体1为三防方舱，舱体1由顶板6、底板7、左侧板8、前侧板10、右侧板9和后侧板11围成，舱体1顶部的角处和舱体1底部的角处均设有角件旋锁接口12。舱体采用“防湿热、防盐雾、防霉菌”三防技术，具有较高的耐腐蚀能力，使得整个制氮设备环境适应性更强，可以在海洋、高温、高湿、高盐雾和霉菌环境下长期使用，延长整个制氮设备的寿命。制氮组件、膜压机和储气瓶组5沿左右方向顺序布置于底板7上。输出柜4设于膜压机前侧，输出柜4的左侧设置有电气柜16。制氮组件、增压机和储气瓶组5等也采用防湿热、防盐雾、防霉菌”三防技术，具有较高的耐腐蚀能力，能适应野外环境。

制氮组件包括与储气瓶组5相连的四个相并联的输出支路，其中两个输出支路上设有压力调节装置，另两个输出支路的输出压力与增压机增压之后的压力相同。压力调节装置为减压阀。设有压力调节装置的输出支路称为调压输出支路，输出压力与增压机增压之后的压力相同的输出支路称为直接输出支路。制氮设备还包括输出柜。调压输出支路和各减压阀进均设于输出柜4内，输出柜4上设有对应于两个调压输出支路的调压输出接口和一个直接输出支路的直接输出接口，输出柜4内还设有用于对输出氮气进行净化处理的氮气净化装置。输出柜4上设有用于显示输出柜内对应输出支路的氮气压力的第一压力表30，输出柜4上还设有用于显示储气瓶组5内压力的第二压力表。前侧板上于右下角设有可开闭的氮气输出门26，氮气输出门26上设有与一个直接输出支路相连的直接输出接口，氮气输出门26上设有用于显示对应直接输出支路的氮气压力的第三压力表。

制氮设备包括与氮氧分离装置相连的氧气排管21和与空压机相连的空压机排热管18，氧气排管21向前延伸至前侧板，前侧板10上设有与氧气排管相连的氧气排口，氧气排口上设有可开闭的氧气排气门24，空压机排热管18向左延伸至左侧板，左侧板上设有与空压机排热管18相连的排热口，排热口上设有可开闭的空压机排热门19。左侧板上设有轴流风机排风口，轴流风机排风口上设有风机排风门20。舱体的右侧板上设有第一爬梯27，第一爬梯27的长度从左侧板的底部延伸至顶部，右侧板上挂设有可取下使用的第二爬梯28和第三爬梯29。氧气排气门24、空压机排热门19和风机排风门20均在制氮时打开，在不制氮时关闭。

制氮设备还包括控制柜15，控制柜15内设有控制器，舱体上对应于控制柜15的位置设有可开闭的第二舱门22，制氮设备还包括用于检测氮气储罐内氮气纯度的纯度检测装置、用于检测氮气露点的露点仪、用于检测氮气压力的压力传感器和用于检测流量的流量检测装置，还包括与控制器相连的人机界面。纯度检测装置的输出端、压力传感器的输出端、流量检测装置的输出端与控制器相连，氮气纯度、露点、压力和流量均在人机界面在线显示，用于可根据要求实时调整氮气纯度和流量。膜压机的控制端与控制器相连。当纯度合格时，控制器控制膜压机启动，氮气经增压之后储存在储气瓶组内，当纯度不合格时，控制器控制膜压机停止。

制氮设备的工作原理如图6所示，空气进入到制氮组件之后，制得氮气，制得的氮气的压力一般在0.4-0.8MPa范围内，氮气接着进入到膜压机，经过膜压机增压到35MPa,然后依次进入到储气瓶组5、输出柜4，其中两个输出支路为调压输出支路，两个输出支路为直接输出支路，调压输出支路的输出压力分别为21MPa和15Ma，直接输出支路的输出压力与膜压机增压的压力相等均为35MPa，两个直接输出支路中其中一个直接输出支路的直接输出接口设于输出柜上，另一个直接输出支路的直接输出接口设于氮气输出门26上。采用新型碳分子筛，产氮率高，分离效率高，可以实现深度分离氮氧，制取氮气初度高达99.99995%，制得合格氮气的速率高，从开机到制得合格氮气的时间不超过1.5小时。

制得氮气的露点一次直接达到65℃，无需附加的吸附干燥处理，就能满足用户对极低含水量氮气的使用要求。

本发明中制氮车的其他实施例中，输出柜上也可只设有调压输出接口。

本发明中制氮车的其他实施例中，输出支路的数量不限于4个，输出支路有至少两个，其中调压输出支路和直接输出支路的数量均根据需要设定。

本发明中制氮车的其他实施例中，压力调节装置还可以为第二增压机，氮气从制氮组件出来之后经过增压机增压之后，再经过第二增压机继续增压到用户所需压力值。

本发明中制氮车的其他实施例中，压力调节装置还可以为气压系统中常用的增压回路，增压回路为现有技术，不再在此赘述。

本发明中制氮车的其他实施例中，制氮组件还可以采用应用膜空分法的膜制氮组件。

本发明中制氮设备的实施例中，制氮设备的结构与制氮车的实施例中制氮设备的结构相同，不再在此赘述。

Claims (10)

1.制氮设备，包括制氮组件，其特征在于：还包括与制氮组件相连的至少两个相并联的输出支路，各输出支路中至少一个输出支路上连接有压力调节装置以使至少两个输出支路的输出压力不同。

2.根据权利要求1所述的制氮设备，其特征在于：制氮组件还包括连接于制氮组件与输出支路之间的增压机。

3.根据权利要求2所述的制氮设备，其特征在于：制氮设备还包括舱体，制氮组件和增压机均设于舱体内部。

4.根据权利要求3所述的制氮设备，其特征在于：所述的压力调节装置为减压阀。

5.根据权利要求3所述的制氮设备，其特征在于：制氮设备还包括连接于增压机之后的储气瓶组，各输出支路与输出瓶组相连。

6.根据权利要求3所述的制氮设备，其特征在于：各输出支路中至少一个输出支路的输出压力与增压机增压之后的压力相同。

7.根据权利要求6所述的制氮设备，其特征在于：经过压力调节装置调压的输出支路称为调压输出支路，输出压力与增压机增压之后的压力相同的输出支路称为直接输出支路，制氮设备还包括输出柜，调压输出支路、压力调节装置设于输出柜内，输出柜上设有对应于各调压输出支路的调压输出接口。

8.根据权利要求7所述的制氮设备，其特征在于：舱体上对应于输出柜的位置设有可开闭的第一舱门。

9.根据权利要求7所述的制氮设备，其特征在于：舱体上设有可开闭的氮气输出门，氮气输出门上设有用于与一个直接输出支路相连的直接输出接口。

10.制氮车，包括车体和设于车体上的制氮设备，其特征在于：制氮设备为如权利要求1-9任意一项所述的制氮设备。