[发明专利]一种模块化多用途制氮充氮装置

说明书

本发明提供一种模块化多用途制氮充氮设备，包括制氮充氮一体模块、增压模块、便携式充氮模块，各模块可两两组合串联使用，也可单独使用；所述制氮充氮一体模块为设备主体模块，能够利用空气经过压缩、过滤、除水/油、气体分离等操作制备干燥、高纯度的氮气，并能够直接输出低压氮气；所述增压模块可将制氮充氮一体模块制备的氮气或其他低压氮气源压缩为高压氮气，对氮气瓶或其他高压氮气储用元件进行高压充氮；所述便携式充氮模块可借助氮气瓶或其他高压氮气源输出低压氮气，也可直接输出低压氮气。本发明采用模块化设计的方式，具有灵活性强、适用范围广的特点，通过模块之间的相互组合能很好地满足多种工作任务的用氮需求。

技术领域

本发明涉及制氮充氮设备领域，特别涉及一种模块化多用途制氮充氮装置。

背景技术

氮气由于其惰性的高稳定性，常在航空航天、油田、汽车等领域内用于设备及精密元器件的保护，尤其在航天领域，航天产品大多为精密产品，并且很多产品需要长期储存保护。目前的制氮设备与充氮设备均为大型化设备，针对单一场景或单一用途设计，可移动性和便携性较差。航天产品的充氮起源主要依赖于充氮车，充氮车使用能耗高，对于小用量的充氮作业，使用成本高，并且难以在产品库房中便携使用。此外，充氮车的起源主要依赖于气源站，对于经济落后地区，气源站分布较稀疏，氮气的补充比较困难；对与非长期用氮任务，建立制氮设备的成本较高，经济性较差。

综上所述，有必要研发一种能够适用多场景、能够模块化使用的制氮充氮设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化多用途制氮充氮装置，以解决对于小用量的充氮作业，使用成本高，并且难以在产品库房中便携使用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种模块化多用途制氮充氮装置，包括制氮充氮一体模块、增压模块、便携式充氮模块；

所述制氮充氮一体模块包括制氮器、第一检测元件、第一低压出气模块、第一控制模块；所述制氮充氮一体模块以空气作为原料经过压缩、过滤、加热获取干燥洁净的压缩空气，然后经过制氮器将其他气体与氮气分离，利用检测元件对氮气的温湿度和纯度进行检测，检测合格后通过第一低压出气模块对低压用氮设备或元件进行充氮作业，若检测不合格则将不合格气体，重新进行过滤分离或从不合格出气口进行排放，第一控制模块对制氮、充放气及压力调节功能进行全程监控与控制；

所述增压模块包括高压出气模和控制系统；所述增压模块与所述制氮充氮一体模块的低压出气模块连接，将合格氮气压缩和过滤后，进行氮气纯度和含水量的进一步检测，合格后通过高压出气模块对高压用氮设备或高压储用元件进行充氮作业，其控制系统包含于制氮充氮一体模块的控制模块内；

所述便携式充氮模块内置氮气瓶可单独使用，高压氮气经减压和检测合格后，直接对低压用氮设备或元件进行充氮作业，也可外接高压氮气储备元件作为氮气源进行充氮作业，其内第三控制模块对气源切换、充放气及压力调节等功能进行全程监控与控制。

优选的，所述制氮充氮一体模块还包括空气压缩机、第一散热器、第一缓冲器、多级过滤器、第一干燥器；

除第一控制模块外各元器件通过管路连通，控制模块与检测元件、低压出气模块之间通过电气连接。

优选的，所述增压模块还包括增压泵、第二散热器、第二缓冲器、第二干燥器、第二检测元件；各元器件之间通过管路连通。

优选的，所述便携式充氮模块包括氮气瓶、减压器、第三缓冲器、第三干燥器、第三低压出气模块、第三检测元件、第三控制模块，除所述第三控制模块外各元器件通过管路连通，第三控制模块与第三检测元件、第三低压出气模块之间通过电气连接。

优选的，所述多级过滤器包括粗过滤器、细过滤器、精细过滤器，各过滤器以串联形式连接，对空气中的灰尘、油、水进行去除；

所述制氮器采用分子吸附或膜分离原理进行空气分离，以保证设备的小型化与便携化。