变压吸附气体分离设备和调节计量控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及气体制备技术领域，公开了一种变压吸附气体分离设备和调节计量控制系统。其中，变压吸附气体分离设备包括阀门组件、控制系统以及顺序连通的原料气缓冲单元、气体分离单元、气体缓冲单元；原料气缓冲单元包括原料气缓冲罐；气体分离单元包括至少两个相互连通且具有独立进气端、出气端、排气端的吸附塔；气体缓冲单元包括工艺缓冲罐；阀门组件能够控制原料气缓冲单元、气体分离单元以及气体缓冲单元各节点的气体出入。本实用新型专利技术的技术方案能够有效解决用户端用气量不平稳或原料气欠缺导致用气量与设备额定产气量不匹配，导致设备运行能耗高、供气质量不稳定、引起设备荡机、生产成本增加、需人为干预等问题。需人为干预等问题。需人为干预等问题。

【技术实现步骤摘要】
变压吸附气体分离设备和调节计量控制系统


[0001]本技术涉及气体制备
，具体地涉及变压吸附气体分离设备和调节计量控制系统。

技术介绍

[0002]变压吸附气体分离技术作为当前成熟、应用广泛的气体制备技术之一，变压吸附气体分离设备具有运输方便、安装简单、操作简易、维护方便、购置成本低等特点，备受广大用户青睐。
[0003]变压吸附气体分离设备运行及供气特点表现在以下几方面。
[0004]第一方面，设备在设定的固定周期及用气量不大于设备额定产气量情况下运行，用气量越接近设备额定产气量，原料气消耗量与产气量的比值越低，则设备运行能耗越低；反之，用户用气量越小于设备额定产气量，原料气消耗量与产气量的比值越高，则设备运行能耗越高。
[0005]第二方面，设备在设定的固定周期及用气量大于设备额定产气量情况下运行，产品气质量不合格，导致设备荡机，即设备自动中断供气进入自我修复调整状态或停机，进而影响生产，生产成本增加。
[0006]第三方面，设备在设定的固定周期及原料气不足情况下运行，设备吸附压力不足，致使设备额定产气量大幅度下降，若当前设备实际供气量大于当前额定产气量，导致产品气质量不合格，引发设备荡机，进而影响生产，生产成本增加。
[0007]对大多用户而言，生产过程中原料气不足，用气量不平稳比较普遍，如原料气设备故障或原料气作其他用途导致原料气不足，用气设备数量的增减、用气工艺的调整、突发紧急或事故用气等均会引起用气量的变化，从而引起用户用气量与设备额定产气量不匹配，导致设备运行能耗高、供气质量不稳而引起荡机、需人为干预等困扰，具体表现在以下几方面。
[0008]第一，生产用气量小于设备的额定产气量，导致原料气消耗量与产气量的比值高，设备运行能耗高。
[0009]第二，生产用气量大于设备的额定产气量，设备产气超量，导致产品气质量不合格，导致设备荡机，影响生产，生产成本增加，需人为干预恢复设备供气。
[0010]第三，原料气不足引起设备吸附压力降低，设备额定产气量大幅度下降，若当前设备额定产气量满足不了用户用气量需求，即设备实际供气量大于当前额定产气量，进一步导致产品气质量不合格，引发设备荡机，进而影响生产，生产成本增加。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是克服现有技术中用户端用气量不平稳或原料气欠缺导致用气量与设备额定产气量不匹配，导致设备运行能耗高、供气质量不稳定、引起设备荡机、生产成本增加、需人为干预等问题。
[0012]为了实现上述目的，本技术提供第一方面提供一种变压吸附气体分离设备，其特征在于，所述变压吸附气体分离设备包括阀门组件、控制系统以及顺序连通的原料气缓冲单元、气体分离单元、气体缓冲单元；
[0013]所述阀门组件与所述控制系统电性连接；
[0014]所述原料气缓冲单元包括原料气缓冲罐；
[0015]所述气体分离单元包括至少两个相互连通且具有独立进气端、出气端、排气端的吸附塔；
[0016]所述气体缓冲单元包括工艺缓冲罐；
[0017]所述阀门组件能够控制所述原料气缓冲单元、所述气体分离单元以及所述气体缓冲单元各节点的气体出入。
[0018]本技术另一方面提供一种调节计量控制系统，其特征在于，包括：
[0019]变压吸附气体分离设备；
[0020]产品气缓冲罐，其进气端与所述变压吸附气体分离设备通过供气管路连接，其出气端连接有用气管路；
[0021]第一阀门组件，设置在所述供气管路上；
[0022]供气流量计，用于检测所述第一阀门组件上游的供气管路的气体流量；
[0023]用气流量，用于检测所述用气管路的气体流量；
[0024]控制系统，其能够根据所述供气流量计和所述用气流量计反馈的气体流量信息以及所述变压吸附气体分离设备反馈的额定产气量和实际用气量平均值，控制所述第一阀门组件的开度。
[0025]进一步地，所述第一阀门组件包括沿气体流动方向顺序设置在所述供气管路上的调节控制阀、止回阀、切断阀；其中，所述调节控制阀与所述控制系统电连接；所述止回阀沿气体的流动方向导通且反向止回。
[0026]进一步地，所述调节计量控制系统还包括：
[0027]分析仪，设置在所述供气流量计的上游的所述供气管路上；
[0028]排气管路，其一端连通于所述调节控制阀与所述供气流量计之间的供气管路上；
[0029]第二阀门组件，设置在所述排气管路上。
[0030]进一步地，所述第二阀门组件包括：
[0031]与所述控制系统电连接的气动/电动开关阀；
[0032]或，
[0033]与所述控制系统电连接的气动/电动开关阀和设置在所述气动/电动开关阀的上游排气管路上的手动节流阀。
[0034]本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0035]图1是本技术调节计量控制系统一种实施方式的示意图。
具体实施方式
[0036]以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的
具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。
[0037]在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”指相对于各部件本身轮廓的内、外。
[0038]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039]本技术第一方面提供一种变压吸附气体分离设备。该变压吸附气体分离设备包括阀门组件、控制系统以及顺序连通的原料气缓冲单元、气体分离单元、气体缓冲单元；所述阀门组件与所述控制系统电性连接；所述原料气缓冲单元包括原料气缓冲罐；所述气体分离单元包括至少两个相互连通且具有独立进气端、出气端、排气端的吸附塔；所述气体缓冲单元包括工艺缓冲罐；所述第一阀门组件能够控制所述原料气缓冲单元、所述气体分离单元以及所述气体缓冲单元各节点的气体出入。优选地，所述阀门组件包括设置在各个节点上的程控阀。
[0040]本技术第二方面提供一种执行所述变压吸附气体分离设备的控制方法，所述控制方法包括：至少两个所述吸附塔按顺序以固定周期交替执行吸附工步、均压工步、解吸工步。在所述吸附塔执行吸附工步/均压工步/解吸工步中执行停步工步。
[0041]以制备氮气，吸附塔设置为两个，分别是第一吸附塔和第二吸附塔为例：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压吸附气体分离设备，其特征在于，所述变压吸附气体分离设备包括阀门组件、控制系统以及顺序连通的原料气缓冲单元、气体分离单元、气体缓冲单元；所述阀门组件与所述控制系统电性连接；所述原料气缓冲单元包括原料气缓冲罐；所述气体分离单元包括至少两个相互连通且具有独立进气端、出气端、排气端的吸附塔；所述气体缓冲单元包括工艺缓冲罐；所述阀门组件能够控制所述原料气缓冲单元、所述气体分离单元以及所述气体缓冲单元各节点的气体出入。2.根据权利要求1所述的变压吸附气体分离设备，其特征在于，所述阀门组件包括设置在各个节点上的程控阀。3.一种调节计量控制系统，其特征在于，包括：权利要求1或2所述的变压吸附气体分离设备；产品气缓冲罐，其进气端与所述变压吸附气体分离设备通过供气管路连接，其出气端连接有用气管路；第一阀门组件，设置在所述供气管路上；供气流量计(FIT101)，用于检测所述第一阀门组件上游的供气管路的气体流量；用气流量计(FIT001)，用于检测所述用气管路的气体流量；控制系统(UZ101)，其能够根据所述供气流量计(FIT101)和所述用气流量计(FIT001)反馈的气体流量信...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦杰，郑州，朱亚南，吴仁杰，郑湘渊，
申请(专利权)人：上海瑞气气体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：