等離子切割專用制氮機的製作方法
2023-05-12 14:23:56 2
本公開一般涉及氮氣製備設備，具體涉及等離子切割專用制氮機。
背景技術：
等離子切割制氮機是以空氣為原料，制氮機專用分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理提純氮氣，具體而言是利用分子篩對氮和氮的選擇性吸附而使氮和氮分離的方法提取高純度的氮氣。
傳統的等離子切割一般採用氣瓶式氮氣，使用成本較高，使用等離子切割專用制氮機可以解決這個問題。
技術實現要素：
鑑於現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種等離子切割專用制氮機。
第一方面，提供一種等離子切割專用制氮機，包括：PLC控制器，吸附塔組件、純度檢測組件和氣體增壓組件，
所述PLC控制器與所述吸附塔組件連接，用於控制所述吸附塔組件的工作形成成品氮氣，
所述PLC控制器與所述純度檢測組件連接，用於控制所述純度檢測組件檢測所述成品氮氣純度並進行成品氮氣提純形成高品質氮氣；
所述PLC控制器與所述氣體增壓組件連接，用於控制所述氣體增壓組件工作和停止，所述氣體增壓組件工作時壓縮所述高品質氮氣形成高壓氮氣流。
本發明提供的等離子切割專用制氮機一方面可以持續產生氮氣，高效快速的同時對產生氮氣的純度進行檢測，將純度不夠的氮氣進行回收，回塔重新提純，保證了氮氣純度的達標；另一方面，通過氣體增壓組件對氮氣進行增壓形成高壓氮氣流，製成的氮氣壓力高，高壓氮氣流提高了切割直度，提高了切割邊的質量，有效控制氧化物的形成。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：
圖1本發明實施例中等離子切割專用制氮機結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本申請。
請參考圖1，本發明提供一種等離子切割專用制氮機，包括：PLC控制器，吸附塔組件、純度檢測組件和氣體增壓組件，
所述PLC控制器與所述吸附塔組件連接，用於控制所述吸附塔組件的工作形成成品氮氣，
所述PLC控制器與所述純度檢測組件連接，用於控制所述純度檢測組件檢測所述成品氮氣純度並進行成品氮氣提純形成高品質氮氣；
所述PLC控制器與所述氣體增壓組件連接，用於控制所述氣體增壓組件工作和停止，所述氣體增壓組件工作時壓縮所述高品質氮氣形成高壓氮氣流。
本發明實施例提供的等離子切割專用制氮機可以持續產生氮氣，高效快速，通過PLC控制器對吸附塔組件、純度檢測組件和氣體增壓組件進行控制，使得該制氮機的工作更加精確，並且控制吸附塔高效循環工作，純度檢測組件檢測成品氮氣的純度並進行提純，在提純後產生高品質氮氣時，控制氣體增壓組件工作對高品質氮氣進行壓縮形成高壓氮氣流。
進一步的，所述吸附塔組件設有空氣進氣口1和出氣口12，與所述空氣進氣口連接吸附塔組，所述吸附塔組包括第一吸附塔3和第二吸附塔4，所述第一吸附塔3與所述第二吸附塔4之間連接有閥門系統；所述出氣口連接所述純度檢測組件。
進一步的，所述第一吸附塔3與所述第二吸附塔4中分別裝有碳分子篩。
進一步的，所述PLC控制器分別連接所述第一吸附塔和所述第二吸附塔，控制所述第一吸附塔和所述第二吸附塔交替循環工作。
本發明實施例中的吸附塔中裝有高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中製取氮氣。具體而言是經過淨化乾燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由於動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮，在吸附未達到平衡時，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然後減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質，實現再生。在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮的同時另一塔脫附再生，通過PLC程序自動控制，使兩塔交替循環工作，當第一吸附塔吸附產氮時第二吸附塔脫附再生，第二吸附塔吸附產氮時第一吸附塔脫附再生，循環工作以實現連續生產高品質氮氣之目的。
「第一吸附塔與第二吸附塔之間連接有閥門系統」具體為：第一吸附塔3頂端與第二吸附塔4頂端分別通過第一閥門連接至吸附塔組氣體輸出管道；第一吸附塔中間與第二吸附塔中間分別通過第二閥門連接至空氣進氣口；第一吸附塔底端與第二吸附塔底端分別通過第三閥門連接至空氣進氣口、和第四閥門連接至消聲器。
進一步的，所述純度檢測組件包括並聯的純度分析儀2和氣體回收系統，所述氣體回收系統包括：管道系統，與所述管道系統相連的氮氣工藝罐6，所述管道系統包括並聯的氣體流進管路和氣體流出管路。
純度分析儀2兩端分別安裝有第一電磁閥11和第二電磁閥13。純度分析儀通過採集氮氣進行純度檢測，在純度分析儀兩端分別連接電磁閥可以控制進出純度分析儀的氮氣量，保證純度分析儀檢測的準確性。
所述氣體流進管路包括相連的第一截止閥7、第一單向閥9和粉塵過濾器5，所述氣體流出管路包括相連的第二截止閥8和第二單向閥10，所述第一單向閥和所述第二單向閥氣體流向相反。
氣體管路是在氮氣純度不足時進行氣體回收重新提純的，因此，氣體管路中並聯的兩條支路上安裝有方向相反的單向閥，一條支路進氣，另一條支路將純度不夠的氮氣回收至吸附塔中；並且在第一截止閥和第一單向閥後安裝粉塵過濾器，實現對氮氣的進一步提純。
進一步的，所述純度分析儀與所述PLC控制器電連接，用於將氧氣純度信息發送給所述PLC控制器；
所述PLC控制器與所述氣體回收系統、所述出氣口控制閥電連接，用於控制所述氣體回收系統的工作狀態，和所述出氣口控制閥的開啟和關閉。
通過PLC控制器對純度檢測組件進行精確控制，若純度分析儀檢測到氣體純度不合格立即發送信號至PLC控制器，PLC控制器控制氣體回收系統等進行工作。
進一步的，所述氣體增壓組件包括順次連接的氮氣緩衝罐16、氮氣增壓機17和高壓氮氣出口管路18。
由於高壓氮氣在金屬切割過程中能夠提高切割直度和切割邊質量並且有效控制氧化的形成，因此需要將產生的高品質氮氣進行增壓形成高壓氮氣流供給使用；首先經過氮氣緩衝罐對進入的氮氣氣流進行穩定，將氮氣氣流平穩的輸送到增壓機，通過增壓後經高壓氮氣出口管路輸出，中低壓氮氣流：0.5～0.8Mpa通過所述氮氣緩衝罐16緩衝之後，將平穩的氣流輸送到氮氣增壓機17，從高壓氮氣出口管路18流出後壓力可達到1.6Mpa～4.0Mpa，可應用於多種需要高壓氮氣的場合。
進一步的，所述純度檢測組件與所述氣體增壓組件之間還連接有電磁閥和氮氣出口管路。
本發明提供的等離子切割專用制氮機一方面可以持續產生氮氣，高效快速的同時對產生氮氣的純度進行檢測，將純度不夠的氮氣進行回收，回塔重新提純，保證了氮氣純度的達標；另一方面，通過氣體增壓組件對氮氣進行增壓形成高壓氮氣流，製成的氮氣壓力高，高壓氮氣流提高了切割直度，提高了切割邊的質量，有效控制氧化物的形成。
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發明範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下，由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案。