[实用新型]变压吸附分离压力传感器控制回路

说明书

本实用新型涉及一种用物理方法分离混合气体的变压吸附分离压力传感器控制回路。

目前，从空气中分离氧气、氮气的相关技术有冷凝和精馏的方法、吸附方法、薄膜分离方法、电解方法等多种。变压吸附是常用的一种。在变压吸附过程中，供气给具有均匀孔隙和统一尺寸的分子筛，这些孔隙有选择的吸附特定的分子，从而把所需要的气体从混合气体中分离开来。例如：使用空气为气源的，可采用沸石分子筛。沸石分子筛吸附氮气，但不吸附氧气，所以通过吸附过程可分离和获得非常纯净的氧气。同样需要氮气时，可使用碳分子筛去吸附气源中的氧气，从而分离出纯净的氮气产品。在典型的吸附装置中，需要有两个装有分子筛的吸附罐。因为当第一个吸附罐吸附饱和时，它需要解吸才能再吸附，所以需一些产品气为之解吸。这时第二个吸附罐产生的产品气，一部分进入储气罐中，另一部分进入第一个吸附罐进行解吸。解吸后的第一个罐又可以吸附而产生产品气，这时也正是第二个吸附罐吸附饱和时，又由第一个吸附罐为它提供解吸用的产品气，同时另一部分产品气进入储气罐。如此循环，储气罐得到源于吸附罐的连续产品气。

现有的变压吸附回路的缺点：

一般的变压吸附控制回路的控制是采用时间控制原理。在吸附罐尺寸及体积是定值装满定量分子筛的情况下，在其吸附过程中其在一定压力下达到产生产品气浓度和流量最大。通过实验得出控制其达到定压力的时间及控制周期时间，根据这些经验数据设计出时序控制电路。用电路控制阀的启闭顺序和阀的工作周期，从而实现对变压吸附回路的控制。因为气体有很大的压缩性，变压吸附控制回路又较复杂，所以对回路中运行的气体的流量、压力影响很大，包括影响吸附罐内的分子筛的吸附、解吸过程。另外，随着海拔高度的升高，气压相对降低很大，这是用时间进行控制的回路最致命的弱点。用时间进行控制，时间是一定的，但控制的吸附罐内的定值压力是有误差的，这样经过若干周期的循环，就会使压力误差越积越大，从而使整个回路系统紊乱，直接影响产品气浓度和流量。

本实用新型的目的就是提供一种方便易行、控制稳定的并能实现压力不足报警的变压吸附压力传感器控制回路，而且本实用新型还能自动补偿因所海拔升高造成回路内压力达不到定值压力的误差，保证回路系统正常进行。

本实用新型是这样实现的：两个吸附罐的输入端分别与一个二位三通阀相连，吸附罐的输出端各通过一单向阀与储气罐相连，同时两吸附罐的输出端通过另一条配管和节流阀相连，两吸附罐的输出端还通过第三条配管上的梭阀与压力传感器相连。

其原理是：通过实验得到经验压力值，根据经验值选用压力传感器。第一个吸附罐吸附达到饱和状态时，这时的压力触发了根据定值选用的压力传感器。传感器发出的电信号反馈到控制电路中，若二位三通阀是电磁换向阀，控制电路就可直接控制二位三通阀换向。若二位三通阀是气动换向阀，控制电路可通过控制电磁先导阀，用先导阀再控制二位三通阀的换向。两个二位三通阀换向后，第一个吸附罐饱和后解吸，第二个吸附罐刚才解吸，而现在吸附；另外第二个罐在吸附时，还对第一个吸附罐提供部分产品气，促进第一个罐的解吸。当第二个罐饱和时气体压力触发了压力传感器，又使二位三通阀产生换向动作，第一罐吸附，第二罐解吸。如此循环，不断使产品气能连续供给。若因为某种原因使正在进行吸附过程的吸附罐在一定时间仍未达到定值压力时，压力传感器会发出电信号到控制电路。由控制电路发出报警信号，并停止变压吸附回路的工作。

本实用新型的实施例如附图所示。

附图说明：

图1．是本实用新型停止工作的状态。

图2．是实用新型初始工作时，两吸附罐的均压阶段。

图3．是本实用新型中吸附罐(2)的吸附阶段。

图4．是本实用新型中吸附罐(9)的吸附阶段。

如图1所示，本实用新型包括两个二位三通电磁换向阀(1)和(10)、吸附罐(2)和(9)、单向阀(3)和(7)、储气罐(8)、节流阀(4)、梭阀(5)、压力传感(6)。在回路停止工作状态下，两个吸附罐的输入端a与二位三通电磁阀(1)和(10)排气口b上相通。

如图2所示，初始工作时，两个换向阀(1)和(10)在电路控制下同时换向，压缩空气通过换向阀进气口c进入两吸附罐中，此时吸附罐处于均压阶段。当梭阀(5)内的压力达到定值压力触发了压力传感器(6)，传感器发出电信号反馈到控制电路，到此均压阶段结束。