專利名稱：氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制氮裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，一些工業(yè)領(lǐng)域和科研單位，對(duì)高純度氮?dú)獾囊笤絹?lái)越高。一般地,經(jīng)過(guò)空氣分離制得的氮?dú)饩幸欢ū壤碾s質(zhì)氣體,如02、 H20、C02、Ar等。氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)性氣體使用時(shí)，要求將其中的氧氣和水分降低到可接受范圍。 目前，應(yīng)用較多的是普氮加氫除氧方式，即通過(guò)向氮?dú)庵型ㄈ霘錃猓诖呋瘎┑淖饔孟略诔跗髦蟹磻?yīng)，除去氮?dú)庵械纳倭垦鯕狻５?，由于氮?dú)庵械难鹾坎还潭?，尤其是一些在線制氮裝置，如變壓吸附制氮裝置、膜分離制氮裝置等，由于工況的不穩(wěn)定或者工藝上工況切換造成普氮中氧含量也隨之變化，相應(yīng)地，需要加入氫氣的量也要隨之變化。如何自動(dòng)控制加氫的量，就成為了一個(gè)擺在工程技術(shù)人員面前的一道難題?，F(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了一種氮?dú)饧兓O(shè)備自動(dòng)加氫裝置，它是在氮?dú)饧兓O(shè)備的氮?dú)獬隹谔幵O(shè)有由流量計(jì)L1、流量計(jì)L2、采樣裝置、流量計(jì)L1、流量計(jì)L2受PLC控制系統(tǒng)控制， 并連接除氧器。PLC控制系統(tǒng)通過(guò)接收采樣裝置傳來(lái)的進(jìn)口氮?dú)饧兌刃盘?hào)、流量計(jì)L1傳來(lái)的進(jìn)口氮?dú)饬髁啃盘?hào)，進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算后，給流量計(jì)L2 —個(gè)開(kāi)啟大小量信號(hào)來(lái)自控控制加氫量。該裝置在氮?dú)獾牧髁亢蛪毫Ψ€(wěn)定時(shí)候，加氫量也比較穩(wěn)定，容易控制，控制得精確性較好，但是缺乏對(duì)后級(jí)純氮參數(shù)的控制，也無(wú)法對(duì)前級(jí)加氫系統(tǒng)進(jìn)行反饋，且該裝置對(duì)氮?dú)獾膲毫土髁康姆€(wěn)定性要求較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)整加氫的量，實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)守、自動(dòng)化程度高、可靠性強(qiáng)，精度高。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，包括[0006]除氧器，所述除氧器具有進(jìn)氣管和出氣管；原料氮?dú)膺M(jìn)口管路，所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路上依次設(shè)有自力式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和在線氧含量分析儀；氫氣進(jìn)口管路，所述氫氣進(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述氫氣進(jìn)口管路上設(shè)有質(zhì)量流量控制器；和PLC控制系統(tǒng)；其中，所述流量計(jì)、在線氧含量分析儀和質(zhì)量流量控制器均與所述PLC控制系統(tǒng)電性相連。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，還包括在線氫含量分析儀，所述的在線氫含量分析儀設(shè)置在除氧器的出氣管上，與所述的PLC控制系統(tǒng)電性相連。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的質(zhì)量流量控制器和與其電性相連的PLC控制系統(tǒng)之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)儀。本實(shí)用新型的有益效果是I、本實(shí)用新型在氮?dú)夤艿赖倪M(jìn)口裝有自力式壓力調(diào)節(jié)閥，起到穩(wěn)定壓力的作用， 消除前級(jí)壓力波動(dòng)造成的影響，從而保證進(jìn)口的氮?dú)鈮毫土髁糠€(wěn)定。2、本實(shí)用新型能同時(shí)監(jiān)測(cè)入口氮中的氧含量及出口純氮中的過(guò)量氫含量。通過(guò)氧含量、流量計(jì)算出加氫量，再由后級(jí)氫分儀進(jìn)行反饋，能將過(guò)量氫含量控制在一個(gè)更低的范圍，本實(shí)用新型提高了加氫的精確性，智能化程度和安全化性能更高。

圖I是本實(shí)用新型氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中各部件的標(biāo)記如下I、原料氮?dú)膺M(jìn)口管路；2、氫氣進(jìn)口管路；3、自力式壓力調(diào)節(jié)閥；4、流量計(jì)；5、在線氧含量分析儀；6、質(zhì)量流量控制器；7、PLC控制系統(tǒng)；8、除氧器；9、在線氫含量分析儀；10、流量調(diào)節(jié)儀；11、進(jìn)氣管；12、出氣管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，包括除氧器8，所述除氧器8具有進(jìn)氣管11和出氣管12 ；原料氮?dú)膺M(jìn)口管路I，所述的原料氮?dú)膺M(jìn)口管路I與進(jìn)氣管11連通且所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路I上依次設(shè)有自力式壓力調(diào)節(jié)閥3、流量計(jì)4和在線氧含量分析儀5 ；氫氣進(jìn)口管路2，所述氫氣進(jìn)口管路2與所述進(jìn)氣管I連通且所述氫氣進(jìn)口管路2 上設(shè)有質(zhì)量流量控制器6;和PLC控制系統(tǒng)7 ；其中，所述流量計(jì)4、在線氧含量分析儀5和質(zhì)量流量控制器6均與所述PLC控制系統(tǒng)7電性相連。在本實(shí)用新型中，還包括在線氫含量分析儀9，所述的在線氫含量分析儀9設(shè)置在除氧器8的出氣管12上，與所述的PLC控制系統(tǒng)7電性相連，所述的質(zhì)量流量控制器6和與其電性相連的PLC控制系統(tǒng)7之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)儀10。在本實(shí)用新型中，自力式壓力調(diào)節(jié)閥3起穩(wěn)定壓力的作用，消除前級(jí)壓力波動(dòng)造成的影響；流量計(jì)4將輸出信號(hào)，在線氧含量分析儀5的氧含量信號(hào)和在線氫含量分析儀9 的氫含量信號(hào)上傳至PLC控制系統(tǒng)7，經(jīng)PLC控制系統(tǒng)7計(jì)算出入口氮?dú)庵械难鯕饬髁?，然后即可?jì)算出需要加氫的量，通過(guò)模擬量輸出模塊，將此值轉(zhuǎn)換為4 20mA電流信號(hào)，輸出給流量調(diào)節(jié)儀10，通過(guò)流量調(diào)節(jié)儀10來(lái)控制質(zhì)量流量控制器6開(kāi)度的大小，從而調(diào)節(jié)加氫量。在出口處對(duì)氮?dú)庵械臍浜窟M(jìn)行檢測(cè)，并以此為反饋信號(hào)，將氫含量與設(shè)置值作實(shí)時(shí)比較，當(dāng)氫含量超過(guò)或低于設(shè)定范圍時(shí)，經(jīng)過(guò)PLC控制系統(tǒng)7內(nèi)部PID運(yùn)算，對(duì)輸出電流信號(hào)作相應(yīng)的調(diào)整，及對(duì)加氫量作出調(diào)整。本實(shí)用新型能同時(shí)監(jiān)測(cè)入口氮中的氧含量及出口純氮中的過(guò)量氫含量，通過(guò)氧含量、流量計(jì)算出加氫量，再由后級(jí)氫分儀進(jìn)行反饋，能將過(guò)量氫含量控制在一個(gè)更低的范圍，在保證純氮中氧含量小于Ippm的情況下，過(guò)量氫含量可控制在IOOppm以下。本實(shí)用新型提高了加氫的精確性，智能化程度和安全化性能更高。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，其特征在于，包括除氧器，所述除氧器具有進(jìn)氣管和出氣管；原料氮?dú)膺M(jìn)口管路，所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路上依次設(shè)有自力式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和在線氧含量分析儀；氫氣進(jìn)口管路，所述氫氣進(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述氫氣進(jìn)口管路上設(shè)有質(zhì)量流量控制器；和PLC控制系統(tǒng)；其中，所述流量計(jì)、在線氧含量分析儀和質(zhì)量流量控制器均與所述PLC控制系統(tǒng)電性相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，其特征在于，還包括在線氫含量分析儀，所述的在線氫含量分析儀設(shè)置在除氧器的出氣管上，與所述的PLC控制系統(tǒng)電性相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，其特征在于，所述的質(zhì)量流量控制器和與其電性相連的PLC控制系統(tǒng)之間設(shè)置流量調(diào)節(jié)儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氮?dú)饧兓詣?dòng)加氫裝置，包括除氧器，所述除氧器具有進(jìn)氣管和出氣管；原料氮?dú)膺M(jìn)口管路，所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述原料氮?dú)膺M(jìn)口管路上依次設(shè)有自力式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和在線氧含量分析儀；氫氣進(jìn)口管路，所述氫氣進(jìn)口管路與所述進(jìn)氣管連通且所述氫氣進(jìn)口管路上設(shè)有質(zhì)量流量控制器；和PLC控制系統(tǒng)；其中，所述流量計(jì)、在線氧含量分析儀和質(zhì)量流量控制器均與所述PLC控制系統(tǒng)電性相連。本實(shí)用新型提高了加氫的精確性，智能化程度和安全化性能更高。
文檔編號(hào)C01B21/04GK202346770SQ20112029295
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者李輝, 郗春滿, 郭正軍 申請(qǐng)人:蘇州蘇凈保護(hù)氣氛有限公司