專利名稱：變壓吸附分離壓力傳感器控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用物理方法分離混合氣體的變壓吸附分離壓力傳感器控制回路。
目前，從空氣中分離氧氣、氮?dú)獾南嚓P(guān)技術(shù)有冷凝和精餾的方法、吸附方法、薄膜分離方法、電解方法等多種。變壓吸附是常用的一種。在變壓吸附過(guò)程中，供氣給具有均勻孔隙和統(tǒng)一尺寸的分子篩，這些孔隙有選擇的吸附特定的分子，從而把所需要的氣體從混合氣體中分離開(kāi)來(lái)。例如使用空氣為氣源的，可采用沸石分子篩。沸石分子篩吸附氮?dú)?，但不吸附氧氣，所以通過(guò)吸附過(guò)程可分離和獲得非常純凈的氧氣。同樣需要氮?dú)鈺r(shí)，可使用碳分子篩去吸附氣源中的氧氣，從而分離出純凈的氮?dú)猱a(chǎn)品。在典型的吸附裝置中，需要有兩個(gè)裝有分子篩的吸附罐。因?yàn)楫?dāng)?shù)谝粋€(gè)吸附罐吸附飽和時(shí)，它需要解吸才能再吸附，所以需一些產(chǎn)品氣為之解吸。這時(shí)第二個(gè)吸附罐產(chǎn)生的產(chǎn)品氣，一部分進(jìn)入儲(chǔ)氣罐中，另一部分進(jìn)入第一個(gè)吸附罐進(jìn)行解吸。解吸后的第一個(gè)罐又可以吸附而產(chǎn)生產(chǎn)品氣，這時(shí)也正是第二個(gè)吸附罐吸附飽和時(shí)，又由第一個(gè)吸附罐為它提供解吸用的產(chǎn)品氣，同時(shí)另一部分產(chǎn)品氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。如此循環(huán)，儲(chǔ)氣罐得到源于吸附罐的連續(xù)產(chǎn)品氣。
現(xiàn)有的變壓吸附回路的缺點(diǎn)一般的變壓吸附控制回路的控制是采用時(shí)間控制原理。在吸附罐尺寸及體積是定值裝滿定量分子篩的情況下，在其吸附過(guò)程中其在一定壓力下達(dá)到產(chǎn)生產(chǎn)品氣濃度和流量最大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出控制其達(dá)到定壓力的時(shí)間及控制周期時(shí)間，根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出時(shí)序控制電路。用電路控制閥的啟閉順序和閥的工作周期，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓吸附回路的控制。因?yàn)闅怏w有很大的壓縮性，變壓吸附控制回路又較復(fù)雜，所以對(duì)回路中運(yùn)行的氣體的流量、壓力影響很大，包括影響吸附罐內(nèi)的分子篩的吸附、解吸過(guò)程。另外，隨著海拔高度的升高，氣壓相對(duì)降低很大，這是用時(shí)間進(jìn)行控制的回路最致命的弱點(diǎn)。用時(shí)間進(jìn)行控制，時(shí)間是一定的，但控制的吸附罐內(nèi)的定值壓力是有誤差的，這樣經(jīng)過(guò)若干周期的循環(huán)，就會(huì)使壓力誤差越積越大，從而使整個(gè)回路系統(tǒng)紊亂，直接影響產(chǎn)品氣濃度和流量。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種方便易行、控制穩(wěn)定的并能實(shí)現(xiàn)壓力不足報(bào)警的變壓吸附壓力傳感器控制回路，而且本實(shí)用新型還能自動(dòng)補(bǔ)償因所海拔升高造成回路內(nèi)壓力達(dá)不到定值壓力的誤差，保證回路系統(tǒng)正常進(jìn)行。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)吸附罐的輸入端分別與一個(gè)二位三通閥相連，吸附罐的輸出端各通過(guò)一單向閥與儲(chǔ)氣罐相連，同時(shí)兩吸附罐的輸出端通過(guò)另一條配管和節(jié)流閥相連，兩吸附罐的輸出端還通過(guò)第三條配管上的梭閥與壓力傳感器相連。
其原理是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到經(jīng)驗(yàn)壓力值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選用壓力傳感器。第一個(gè)吸附罐吸附達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，這時(shí)的壓力觸發(fā)了根據(jù)定值選用的壓力傳感器。傳感器發(fā)出的電信號(hào)反饋到控制電路中，若二位三通閥是電磁換向閥，控制電路就可直接控制二位三通閥換向。若二位三通閥是氣動(dòng)換向閥，控制電路可通過(guò)控制電磁先導(dǎo)閥，用先導(dǎo)閥再控制二位三通閥的換向。兩個(gè)二位三通閥換向后，第一個(gè)吸附罐飽和后解吸，第二個(gè)吸附罐剛才解吸，而現(xiàn)在吸附；另外第二個(gè)罐在吸附時(shí)，還對(duì)第一個(gè)吸附罐提供部分產(chǎn)品氣，促進(jìn)第一個(gè)罐的解吸。當(dāng)?shù)诙€(gè)罐飽和時(shí)氣體壓力觸發(fā)了壓力傳感器，又使二位三通閥產(chǎn)生換向動(dòng)作，第一罐吸附，第二罐解吸。如此循環(huán)，不斷使產(chǎn)品氣能連續(xù)供給。若因?yàn)槟撤N原因使正在進(jìn)行吸附過(guò)程的吸附罐在一定時(shí)間仍未達(dá)到定值壓力時(shí)，壓力傳感器會(huì)發(fā)出電信號(hào)到控制電路。由控制電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并停止變壓吸附回路的工作。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如附圖所示。


圖1．是本實(shí)用新型停止工作的狀態(tài)。
圖2．是實(shí)用新型初始工作時(shí)，兩吸附罐的均壓階段。
圖3．是本實(shí)用新型中吸附罐(2)的吸附階段。
圖4．是本實(shí)用新型中吸附罐(9)的吸附階段。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括兩個(gè)二位三通電磁換向閥(1)和(10)、吸附罐(2)和(9)、單向閥(3)和(7)、儲(chǔ)氣罐(8)、節(jié)流閥(4)、梭閥(5)、壓力傳感(6)。在回路停止工作狀態(tài)下，兩個(gè)吸附罐的輸入端a與二位三通電磁閥(1)和(10)排氣口b上相通。
如圖2所示，初始工作時(shí)，兩個(gè)換向閥(1)和(10)在電路控制下同時(shí)換向，壓縮空氣通過(guò)換向閥進(jìn)氣口c進(jìn)入兩吸附罐中，此時(shí)吸附罐處于均壓階段。當(dāng)梭閥(5)內(nèi)的壓力達(dá)到定值壓力觸發(fā)了壓力傳感器(6)，傳感器發(fā)出電信號(hào)反饋到控制電路，到此均壓階段結(jié)束。
如圖3所示，當(dāng)電路收到上述信號(hào)后，便使換向閥(10)換向，這時(shí)吸附罐(2)處于吸附階段，吸附罐(9)處于解吸階段。吸附罐(9)的輸入端a和換向閥(10)的出氣口b相通，廢氣由此排出回路。吸附罐(2)產(chǎn)生的產(chǎn)品氣一部分通過(guò)單向閥(3)進(jìn)入儲(chǔ)氣罐(8)中，另一部分通過(guò)節(jié)流閥(4)對(duì)吸附罐(10)進(jìn)行反吹，幫助其解吸。當(dāng)梭閥(5)內(nèi)的壓力觸發(fā)了壓力傳感器(6)后，壓力傳感器發(fā)出電信號(hào)反饋到主控電路。
如圖4所示，接著控制電路控制換向閥(1)和(10)同進(jìn)換向。吸附罐(2)解吸，吸附罐(9)吸附，與圖3同理。這樣兩只吸附罐交替吸附、解吸，使產(chǎn)品氣能連續(xù)供給。
權(quán)利要求1一種變壓吸附分離壓力傳感器控制回路，由兩個(gè)裝有分子篩的吸附罐、兩個(gè)單向閥、一個(gè)儲(chǔ)氣罐、一個(gè)節(jié)流閥、一個(gè)梭閥、一個(gè)壓力傳感器、兩個(gè)二位三通閥組成，兩吸附罐的輸出端各通過(guò)一單向閥與儲(chǔ)氣罐相連，兩個(gè)吸附罐的輸出端各通過(guò)第二條配管同節(jié)流閥相連，其特征在于兩吸附罐的輸出端通過(guò)第三條配管上的梭閥同壓力傳感器連接；兩吸附罐的輸入端各接一個(gè)二位三通閥。
專利摘要本實(shí)用新型是一種易于控制并能實(shí)現(xiàn)壓力不足報(bào)警的變壓吸附分離壓力傳感器控制回路。本實(shí)用新型同其他控制回路的不同是:一、兩吸附罐的輸出端另接一條配管通過(guò)梭閥與壓力傳感器相連;二、兩吸附罐的輸入端各接一個(gè)二位三通閥。本實(shí)用新型的原理是變時(shí)間控制為壓力直接控制。由壓力觸發(fā)壓力傳感器,即由壓力變成電信號(hào)反饋主控電路,由電路控制各閥的啟閉。當(dāng)一吸附罐吸附時(shí)壓力在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)不到觸發(fā)壓力傳感器時(shí),壓力傳感器即發(fā)出電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)過(guò)低壓報(bào)警。
文檔編號(hào)B01D53/047GK2348916SQ9722561
公開(kāi)日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1997年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月1日
發(fā)明者郭連海, 周研 申請(qǐng)人:北京市金屬文教用品廠