專利名稱：智能變壓吸附裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變壓吸附式制氮，變壓吸附式制氧，變壓吸附式制氫，變壓吸附式干燥機(jī)等變壓吸附式裝置。
背景技術(shù)：
變壓吸附法(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)是一種新的氣體分離技術(shù)，自60年代末70年代初在國外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，其原理是利用各種分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的產(chǎn)品氣流。目前其通用的做法是運(yùn)用固定吸附時間來控制固定的閥門切換動作來實(shí)現(xiàn)吸附塔的沖壓、吸附、均壓、降壓再生過程。其動作流程為當(dāng)一塔在做沖壓、吸附的動作時，另一個塔在做降壓再生的過程。當(dāng)在做沖壓、吸附的吸附塔達(dá)到固定的吸附時間后，與在做降壓再生的吸附塔進(jìn)行均壓的過程，然后兩塔工作內(nèi)容切換，交替循環(huán)動作，不間斷地產(chǎn)生產(chǎn)品氣。此類變壓吸附分離設(shè)備的主要缺點(diǎn)為1.設(shè)備在啟動和正常運(yùn)行情況下，設(shè)備不能根據(jù)實(shí)際情況改變運(yùn)行模式，使其產(chǎn)品氣不能及時滿足使用。2.設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常是與設(shè)備設(shè)計(jì)的參數(shù)有所出入，設(shè)備不能根據(jù)實(shí)際情況自動做出調(diào)整。3.當(dāng)用戶減少使用產(chǎn)品氣時，設(shè)備產(chǎn)出的產(chǎn)品氣品質(zhì)高于設(shè)計(jì)要求時，消耗了不必要的原料，對用戶來說也是一種浪費(fèi)。4.當(dāng)用戶加大使用產(chǎn)品氣甚至略微超出設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)時，設(shè)備不能自行調(diào)整，滿足不了用氣要求。5.設(shè)備在啟動時效率低,產(chǎn)品氣達(dá)到指標(biāo)慢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過合理的系統(tǒng)控制方法很好地解決了上述的實(shí)際問題。本發(fā)明的智能變壓吸附裝置包含吸附裝置1，控制器2，分析儀器3和產(chǎn)品氣緩沖罐4。其中吸附裝置通過管路與產(chǎn)品緩沖罐連接，吸附裝置通過信號傳輸線與控制器連接，產(chǎn)品緩沖罐通過管路與分析儀器連接，分析儀器通過信號傳輸線與控制器連接。原料氣通過吸附裝置純化后進(jìn)入產(chǎn)品緩沖罐，一小部分產(chǎn)品氣進(jìn)入分析儀器，控制器根據(jù)分析儀器的檢測數(shù)據(jù)選擇合適的運(yùn)行模式使吸附裝置始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。為了解決上述問題，本發(fā)明通過以下步序來實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟動，打開取樣分析閥門，產(chǎn)品氣通過取樣管路送到分析儀器3檢測。分析儀器3檢測出結(jié)果后，分析儀器3把數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并把比較數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號通過數(shù)據(jù)線傳遞給控制器2。控制器2根據(jù)運(yùn)行的階段及分析儀器3的數(shù)據(jù)選擇合適的模式來控制設(shè)備運(yùn)行。與先有技術(shù)相比較，本發(fā)明的好處是充分合理使用設(shè)備，使其始終在最佳的運(yùn)行狀態(tài)下工作，充分發(fā)揮出設(shè)備的最佳效率。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能與能耗的最佳平衡。

說明書附圖圖1是智能變壓吸附裝置的工藝流程圖，整套裝置包括1.吸附裝置，
2.控制器，3.分析儀器，4.產(chǎn)品氣緩沖罐。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1 (工藝流程圖)具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)詳細(xì)描述本發(fā)明通過以下步序?qū)崿F(xiàn)開機(jī)，設(shè)備進(jìn)入強(qiáng)力模式。設(shè)備在強(qiáng)力運(yùn)行模式過程中，使用快速切換吸附塔工作時間，及縮短兩個吸附塔的均壓時間。此時消耗的原料氣也會適當(dāng)增加，但是實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)氣的目的。提高產(chǎn)量縮短開機(jī)時間。也可以適應(yīng)于設(shè)備略超負(fù)荷工作的情況中。設(shè)備在強(qiáng)力模式運(yùn)行中，原料氣通過檢測管路送到分析儀器3檢測，檢測后數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并把結(jié)果間斷性地通過數(shù)據(jù)線傳遞給控制器2，若指標(biāo)低于設(shè)定值則控制器2控制設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行在強(qiáng)力模式中，若指標(biāo)優(yōu)于設(shè)定值則升級成標(biāo)準(zhǔn)模式。設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式過程中，使用標(biāo)準(zhǔn)通用的切換吸附塔工作時間，及標(biāo)準(zhǔn)通用的兩個吸附塔均壓時間。此時設(shè)備運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行環(huán)境中，附合設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)模式運(yùn)行中，原料氣通過檢測管路送到分析儀器3檢測，檢測后數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并把結(jié)果間斷性地通過數(shù)據(jù)線傳遞給控制器2，若指標(biāo)低于設(shè)定值則控制器控制設(shè)備降級到強(qiáng)力模式中，若指標(biāo)優(yōu)于設(shè)定值則升級成節(jié)能模式。設(shè)備在節(jié)能運(yùn)行模式過程中，使用慢速切換吸附塔工作時間，及延遲兩個吸附塔的均壓時間。并在兩塔轉(zhuǎn)換過程中設(shè)置了停留，減少原料氣的泄露。此時消耗的原料氣也會適當(dāng)減少，產(chǎn)品氣的產(chǎn)量也適當(dāng)會減少。實(shí)現(xiàn)了在用氣量減小的情況下減少原料氣的消耗，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。設(shè)備在節(jié)能模式運(yùn)行中，原料氣通過檢測管路送到分析儀器3檢測，檢測后數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并把結(jié)果間斷性地通過數(shù)據(jù)線傳遞給控制器2，若指標(biāo)低于設(shè)定值則控制器控制設(shè)備降級到標(biāo)準(zhǔn)模式中，若指標(biāo)優(yōu)于設(shè)定值則升級成超節(jié)能模式。設(shè)備在超節(jié)能運(yùn)行模式過程中，使用比較慢速切換吸附塔工作時間，及增加兩個吸附塔的均壓時間。并在兩塔轉(zhuǎn)換、平衡等過程中設(shè)置了停留，更一步地減少原料氣的泄露。此時消耗的原料氣會較大地減少，產(chǎn)品氣的產(chǎn)量也會減少。實(shí)現(xiàn)了在用氣量比較小的情況下減少原料氣的消耗，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。設(shè)備在超節(jié)能模式運(yùn)行中，原料氣通過檢測管路送到分析儀器3檢測，檢測后數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并把結(jié)果間斷性地通過數(shù)據(jù)線傳遞給控制器2，若指標(biāo)低于設(shè)定值則控制器2控制設(shè)備降級到節(jié)能模式中，若指標(biāo)優(yōu)于設(shè)定值則維持在超節(jié)能模式中。
權(quán)利要求1.智能變壓吸附裝置，其特征是智能變壓吸附裝置包含吸附裝置(I)、控制器(2)、分析儀器(3)和產(chǎn)品緩沖罐(4)，其中吸附裝置(I)通過管路與產(chǎn)品緩沖罐(4)連接，吸附裝置(I)通過信號傳輸線與控制器(2)連接，產(chǎn)品緩沖罐(4)通過管路與分析儀器(3)連接，分析儀器(3)通過信號傳輸線與控制器(2)連接，原料氣通過吸附裝置(I)純化后進(jìn)入產(chǎn)品緩沖罐(4)，一小部分產(chǎn)品氣進(jìn)入分析儀器(3)，控制器(2)根據(jù)分析儀器(3)的檢測數(shù)據(jù)選擇合適的運(yùn)行模式使吸附裝置(I)始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能變壓吸附裝置。原料氣通過吸附裝置純化后進(jìn)入產(chǎn)品緩沖罐，一小部分產(chǎn)品氣進(jìn)入分析儀器，控制器根據(jù)分析儀器的檢測數(shù)據(jù)選擇合適的運(yùn)行模式使吸附裝置始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)用新型的控制模式包括強(qiáng)力模式、標(biāo)準(zhǔn)模式、節(jié)能模式和超節(jié)能模式。通過變化運(yùn)行模式來平衡產(chǎn)品氣的供求與能耗之間的矛盾，使其達(dá)到最佳點(diǎn)。
文檔編號B01D53/047GK202893152SQ20122034367
公開日2013年4月24日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者朱挺, 吳彥敏 申請人:朱挺, 吳彥敏