一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法技术

本发明专利技术属于机械充氮气调防治有害媒介昆虫的技术领域，具体涉及一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法。其特征在于：在密闭循环机械脱氧充氮防虫系统内接入“机械充氮允压联动装置”，机械充氮允压联动装置的富氮气体输出管道定向往密闭循环脱氧制氮系统内注入富氮气体使得系统因连续运行而形成的内外压力差能够及时得以平衡。将传统的开放或半开放式取气模式改变为全封闭循环取气模式，以降低设备系统的运行负荷和工艺管控难度，能够发挥常压型脱氧富氮设备配电功率低、风量大的优势，解决了传统脱氧富氮设备配电大、效率低的问题，解决各种车厢、机舱或船舱的媒介昆虫防治问题，特别是为昼出夜归的高铁编组车厢提供一种快速机械脱氧充氮防控媒介昆虫的系统解决方案。决方案。决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法


[0001]本专利技术属于机械充氮气调防治有害媒介昆虫的
，具体涉及一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法。

技术介绍

[0002]高速客运专线铁路是我国重要的基础设施、国民经济的大动脉，已经成为大众化的交通工具、综合交通运输体系的骨干，在推动我国经济社会发展中发挥着重要作用。受到自身结构特点、长距离运行、及在不同开放式环境条件下设置停车站点的影响，高铁客运车厢内部会因为人流、物流的影响媒介昆虫(包括有蚊、蝇、鼠、蟑螂、臭虫、虱子、跳蚤、蚂蚁等)在车厢内部滋生繁殖为害。媒介昆虫或其它的仓贮害虫不仅可以传播人类疾病,同时还骚扰、寄生、致敏、污染环境，危害相当严重。民用飞机机舱、轮船船舱、集装箱及客运大巴车厢同样存在上述类似的情况和防虫压力。
[0003]客运列车车厢、飞机机舱、船舱、集装箱及大巴车厢内部(简称“密闭车厢”，以下同)金属零部件较多，可供使用的防治媒介昆虫的手段不多，大多数依靠人工喷布化学药剂防治媒介昆虫或害虫。随着绿色科技的广泛应用，应用机械充氮气调防治密闭车厢内部害虫，已成为解决高铁编组车厢防虫过程中减少人力物力投入、减少各种化学杀虫剂的残留污染的重要突破口和发展方向。
[0004]机械充氮气调防治密闭车厢内部媒介昆虫，是利用机械脱氧富氮设备来脱除空气中的氧气，富集空气中的氮气，并将从空气中富集的高纯度氮气通过送气管道充入滋生有害生物的密闭车厢，营造一个持续的氧气浓度在5％以下的低氧密闭环境，可以有效抑制害虫的滋生繁殖，当氧气浓度达到2％以下时，害虫将会窒息死亡。
[0005]目前，市场上通过氮、氧分离实现脱氧富氮气调防虫的设备主要有以下几种类型：
[0006](1)PSA制氮机。利用碳分子筛对氮气和氧气选择性吸附特性和不同压力条件下吸附量的差异来分离氧气和氮气，采用加压吸附、减压解析的方式脱除氧气，制取富氮气体。一般包括空压机、冷干机、空气过滤器、干燥机、空气缓冲罐、变压吸附塔组、氮气缓冲罐等。其基本工艺流程包括：空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥进入空气缓冲罐，经过加压、干燥、过滤后的洁净空气经过空气进气阀进入变压吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的富氮气体穿过吸附床，经过出气阀进入氮气储罐。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解吸再生，从而获得连续的富氮气流。
[0007](2))VPSA脱氧机。利用碳分子筛对氮气和氧气选择性吸附特性和不同压力条件下吸附量的差异来分离氧气和氮气，与PSA碳分子筛制氮机不同的是采用常压吸附、真空解吸的方式来分离氧气和氮气。一般包括常压风机、碳分子筛吸附塔组、真空泵、控制阀及气动源等。其基本工艺流程包括：密闭车厢内空气经风机抽提经进气阀进入变压吸附塔，空气中的氧分子被碳分子筛吸附后经真空解吸脱除排空，未吸附的氮气体穿过吸附床在吸附塔顶部富集，经过出气阀又回输到密闭车厢。脱氧剂通常使用两塔并联，交替进行常压吸附和真空解吸再生，从而获得连续富氮气流。
[0008](3)高压式膜制氮机。利用氧气和氮气在空气分离膜中的渗透、扩散速率不同进行脱氧富氮。由压缩机、冷干机、过滤器、空气缓冲罐、加热器、中空纤维膜及管、阀组成。其基本工艺流程包括：压缩空气经过压缩、干燥、过滤、加热进入膜分离器后，空气中的水蒸气、二氧化碳及氧气快速透过膜壁进入膜的另一侧被富集排空；氮气透过膜壁的相对速率慢而富集在膜中，富集后的氮气被作为产品气输送至密闭车厢等应用场所。
[0009]高压式膜制氮机与制氧机的区别在目标产品气的定位，当把氮气定位为产品气时，即可视为制氮机，当把氧气定位为产品气时即可视为制氧机，本方案中能够实现氮气氧气分离的脱氧富氮设备均可作为制氮机使用。
[0010](4)常压式膜制氮机。利用氧气和氮气在空气分离膜中的渗透、扩散速率不同进行脱氧富氮。一般由风机、干燥器、过滤器、中空纤维膜、真空泵组成。其基本工艺流程包括：密闭车厢的空气经风机抽提后干燥、过滤进入膜分离器后，空气中的水蒸气、二氧化碳及氧气在真空泵的负压作用下快速透过膜壁进入膜的另一侧被富集脱除排空；氮气透过膜壁的相对速率慢而富集在膜中，富集后的氮气被作为产品气输送至密闭车厢等应用使用场所。
[0011]常压式膜制氮机与制氧机的区别在目标产品气的定位，当把氮气定位为产品气时，即可视为制氮机，当把氧气定位为产品气时即可视为制氧机，本方案中能够实现氮气氧气分离的脱氧富氮设备均可作为制氮机使用。
[0012](5)PSA制氧机。利用沸石分子筛对氮气和氧气选择性吸附特性和不同压力条件下吸附量的差异来分离氧气和氮气，采用加压吸附、减压解析的方式脱除氧气，制取富氮气体。一般包括空压机、冷干机、空气过滤器、干燥机、空气缓冲罐、变压吸附塔组、氮气缓冲罐等。其基本工艺流程包括：空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥进入空气缓冲罐，经过加压、干燥、过滤后的洁净空气经过空气进气阀进入变压吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氮分子及二氧化碳被沸石分子筛吸附，吸附饱和进行自然降压解析时产生的富氮气体经过吸附塔下部出气阀排出，未吸附的氧气穿过吸附床，经过吸附塔上部出气阀排除。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解吸再生，实现氧气和氮气分离，从而获得连续的高浓度氧气和混合有二氧化碳气体的富氮气体。
[0013]PSA制氧机的尾气中的氮气浓度一般在85％以上，采用循环脱氧富氮的工艺方法，氮气浓度可达95％以上。实际应用中，PSA制氧机的富氮尾气中往往混合一定浓度的二氧化碳，将其与氮气一并作为设备的目标产成气进行气调防虫具有更好的效果，在节能减排上前景较好，可作为脱氧富氮气调设备进行应用。
[0014](6))VPSA制氧机。利用沸石分子筛对氮气和氧气选择性吸附特性和不同压力条件下吸附量的差异来分离氧气和氮气，与PSA制氧机不同的是采用常压吸附、真空解吸的方式来分离氧气和氮气。一般包括常压风机、碳分子筛吸附塔组、真空泵、控制阀及气动源等。其基本工艺流程包括：密闭车厢内空气经风机抽提经进气阀进入变压吸附塔，空气中的氮分子及二氧化碳被沸石分子筛吸附，吸附饱和进行真空降压解析时产生富氮气体经过吸附塔下部出气阀排出，未吸附的氧气穿过吸附床，经过吸附塔上部出气阀排除。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解吸再生，从而获得连续的高浓度氧气和混合有二氧化碳气体的富氮气体。可以利用VPSA制氧机产生的混合有二氧化碳气体的富氮气体作为产品气用于气调防虫。VPSA制氧机的尾气中氮气浓度一般也在85％左右，采用循环脱氧富氮的工艺方法，氮气浓度可达95％以上。实际应用中，往密闭循环机械脱氧充氮系统中注入一
定浓度的二氧化碳，二氧化碳可以发挥充氮气调的增效作用。
[0015]上述脱氧富氮设备，目前中农产品仓贮害虫防治领域有不同规模的应用，但还存在以下方面问题：
[0016](1)高压制氮型设备氮气纯度高，氮气气流稳定，但存在配电功率高、单位能耗高、压力容器管控要求高等“三高”问题，很多防虫现场的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法，其特征在于：在密闭车厢(A)的任一对称的两侧面或其上顶、下底面的位点，分别设置气体输出管道(1)、气体输入管道(7)，气体输出管道(1)与机械脱氧富氮设备(3)的原料气进口(2)接通，气体输入管道(7)与机械脱氧富氮设备(3)中的以氮气为主要组分的气体排出口(6)相接通，机械脱氧富氮设备(3)中的补气口(5)用于往机械脱氧富氮设备内部补充气体以满足设备运行过程中的内外压力平衡，上述密闭车厢(A)、气体输出管道(1)、机械脱氧富氮设备(3)、气体输入管道(7)之间相互连通构建成一个密闭循环机械脱氧充氮系统(B)；在上述密闭循环机械脱氧充氮系统(B)中接入机械充氮允压联动装置(C)，所述的机械充氮允压联动装置(C)由富氮气体输出管道(8)、控制阀(9)、匀压富氮气源(10)组合而成，富氮气体输出管道(8)的出气口端接入到气体输入管道(7)上面或者是接入到密闭车厢(A)中，富氮气体输出管道(8)的进气口端与匀压富氮气源(10)的输出端相连通，富氮气体输出管道(8)上设有控制阀(9)；开启密闭循环机械脱氧充氮系统中的机械脱氧富氮设备(3)，机械脱氧富氮设备(3)通过原料气进口(2)、气体输出管道(1)从密闭车厢(A)的内部抽提空气至机械脱氧富氮设备(3)中并对其中的氮气与氧气组分进行分离处理，机械脱氧富氮设备(3)产生的富氮气体通过设备的气体排出口(6)、气体输入管道(7)输入进密闭车厢(A)的内部，机械脱氧富氮设备(3)产生的以氧气为主要组分的尾气通过机械脱氧富氮设备(3)上的排气管(4)排放至环境大气中；开启机械充氮允压联动装置(C)中的匀压富氮气源(10)，打开控制阀(9)，富氮气体通过控制阀(9)、富氮气体输出管道(8)向密闭循环机械脱氧充氮系统(B)内充入富氮气体，充入的富氮气体来补偿密闭循环机械脱氧充氮系统(B)连续运行过程中因分离并向大气环境中排放氧气形成的密闭车厢气体输出管道与气体输入管道之间的气体流量差、也使得密闭循环机械脱氧充氮系统(B)的内外压力趋于平衡，确保机械脱氧充氮效率。2.根据权利要求1所述一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法，其特征在于：通过以下三种方式中的任何一种对密闭车厢进出气流流量或车厢内、外气压的检测并实现对密闭循环机械脱氧充氮系统内、外压差的调节控制：1)、在所述机械脱氧富氮设备(3)的排气管(4)上设置气体流量检测仪(L4)，在带有控制阀(9)的富氮气体输出管道(8)上设置另一个气体流量检测仪(L8)，通过上述气体流量检测仪的检测值计算机械充氮允压联动装置C中的匀压富氮气源(10)需要往密闭循环机械脱氧充氮系统(B)中补偿富氮气体的量，调节控制阀(9)使得“气体流量检测仪(L4)的气体流量检测值≈气体流量检测仪(L8)的气体流量检测值”，保障密闭车厢(A)的排气管道与输入气管道之间的气体流量趋于平衡；2)、在所述的机械脱氧富氮设备(3)以氮气为主要组分的气体排出管口(6)处设置气体流量检测仪(L6)，机械脱氧富氮设备的原料气进口管道(2)上设置气体流量检测仪(L2)，富氮气体输出管道(8)上面设置气体流量检测仪(L8)，通过气体流量检测仪的检测数量计算出需要往密闭循环机械脱氧充氮系统(B)中补偿富氮气体的补偿量，调节控制阀(9)，使得“气体流量检测仪(L8)的检测值≈气体流量检测仪(L2)的检测值-气体流量检测仪(L6)的检测值”，这样即可以保障密闭车厢(A)的排气管道与输入气管道之间的气体流量趋于平衡；3)、在所述的密闭车厢中设置压力传感器,当所述的压力传感器检测密闭车厢内外存在压差时，通过调节匀压富氮气源的控制阀(9)来控制富氮气体输出管道(8)中输出的富氮
气体的流量，确保密闭车厢(A)内外的压力差趋于平衡。3.根据权利要求1或2所述一种密闭车厢快速机械脱氧富氮气调防虫方法，其特征在于：所述的机械充氮允压联动装置(C)中匀压富氮气源(10)输出的氮气体积浓度不低于78％，在匀压富氮气源(10)输出的氮气体积浓度低于密闭车厢(A)内的氮气体积浓度时，所述的机械充氮允压联动装置(C)按照以下2种方法接入到密闭循环机械脱氧充氮系统(B)并进行补偿气体的匀压调控作业：1)机械充氮允压联动装置(C)中匀压富氮气源(10)输出的氮气体积浓度不能够低于78％，在此条件下，而当匀压富氮气源(10)输出的氮气体积浓度低于密闭车厢(A)内的氮气浓度时，所述的机械充氮允压联动装置(C)中的匀压富氮气源(10)接入机械脱氧富氮设备(3)的补气口上面：此时在匀压富氮气源(10)与控制阀(9)之间的富氮气源输出管道(8)上设置一个旁通管(13)，旁通管(13)上设有控制阀，将匀压富氮气源通过旁通管(13)与机械脱氧富氮设备的补气口(5)对接，在匀压富氮气源的氮气体积浓度低于密闭车厢内氮气体积浓度的情况下，开启旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翊玮，李秀峰，
申请(专利权)人：武汉颐达生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：