[发明专利]一种深冷制氮控制系统

摘要

本发明公开了一种深冷制氮控制系统，该系统包括：空气过滤压缩装置、空气预冷装置、分子筛纯化装置、换热装置、空气精馏塔、膨胀制冷装置、后备液体供应装置和分析仪、温度、压力、液位等控制元件及开停机自动控制器、预冷切换控制器等，这些装置通过管道和阀门连接，再利用切换控制器和压力控制元件进行自动控制，将整个系统中的各个装置之间有序的结合起来，作为一个整体来进行控制，实现深冷制氮的完全自动化，节约了深冷制氮工艺的成本和时间。

主权项

一种深冷制氮控制系统，其特征在于，包括：空气过滤压缩装置、空气预冷装置、预冷切换控制器、温度控制元件、分子筛纯化装置、换热装置、空气精馏塔、膨胀制冷装置、后备液体供应装置、第一切换控制器、第二切换控制器、第三切换控制器、排放槽、第一排放器、第二排放器、第一压力控制元件、第二压力控制元件、第三压力控制元件、第一调节阀和液位仪；所述空气过滤压缩装置将空气过滤压缩后，通过管道、第一阀门、第二阀门输送给所述空气预冷装置，所述空气预冷装置包括第一预冷机和第二预冷机，所述第一阀门通过管道与所述第一预冷机连接，所述第二阀门通过管道与所述第二预冷机连接；所述第一排放器通过管道、第三阀门与所述空气过滤压缩装置和所述空气预冷装置之间的管道连接，其中，第三阀门还与所述第一压力控制元件电性连接，所述第一压力控制元件用于测量所述空气过滤压缩装置和所述空气预冷装置之间的管道里的空气压力，并根据所述空气压力控制所述第三阀门的开度；所述空气预冷装置，用于通过所述第一预冷机和/或第二预冷机预冷进入所述空气预冷装置内部的空气，并将预冷后的空气通过管道输送给所述分子筛纯化装置；所述预冷切换控制器分别与所述第一阀门、第二阀门、第一预冷机、第二预冷机和温度控制元件电性连接，所述温度控制元件用于检测所述空气预冷装置将空气通过管道输送给所述分子筛纯化装置中的空气温度，并将所述空气温度发送给所述预冷切换控制器，所述预冷切换控制器用于控制所述第一阀门、第二阀门的开关，所述预冷切换控制器还根据所述空气温度控制所述第一预冷机、第二预冷机的启闭；所述分子筛纯化装置将空气纯化后，通过管道并经过所述换热装置输送给所述空气精馏塔，所述换热装置用于降低空气温度，所述空气精馏塔用于制备氮气；所述空气精馏塔包括上塔部和下塔部，所述液位仪包括上液位仪和下液位仪，所述上塔部和所述下塔部通过管道、第一调节阀连接，所述上液位仪和所述第二压力控制元件安装在所述上塔部，所述上液位仪用于测量所述上塔部内的液体液面的高低，所述第二压力控制元件用于测量上塔部内的压力，所述下液位仪安装在所述下塔部，所述下液位仪用于测量所述下塔部内的液体液面的高低，所述第一调节阀、下液位仪、第二压力控制元件均与所述第一切换控制器电性连接，所述第一切换控制器用于根据所述下塔部的液体液面的高低和上塔部内的压力控制所述第一调节阀的调节动作，所述上液位仪和所述第二切换控制器电性连接，所述上塔部的底部通过管道、第四阀门与所述排放槽连接，所述第四阀门还与所述上液位仪电性连接，所述上液位仪控制所述第四阀门的开关排放上塔部的富氧液体，并在排放槽中汽化后放散，所述下塔部的顶部设有氮气输出口，所述氮气输出口通过管道并经过所述换热装置将氮气输送到用户输出端口，且氮气输出口和所述用户输出端口之间的管道上设有第五阀门；所述上塔部的顶部设有污氮气体输出口，所述污氮气体输出口通过管道经过所述换热装置与所述膨胀制冷装置连接，其中，所述经过所述换热装置后的管道上设有第六阀门，所述第六阀门和所述第二切换控制器电性连接，所述第二切换控制器控制所述第六阀门的开关，所述膨胀制冷装置通过管道并经过所述换热装置与所述分子筛纯化装置连接，用于将上塔部的污氮气体膨胀制冷后经过所述换热装置复热后输送给所述分子筛纯化装置的作为再生气源；所述后备液体供应装置包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口通过管道、第七阀门与所述上塔部的底部和所述下塔部的顶部连接，所述第七阀门与所述第二切换控制器电性连接，所述第二切换控制器控制所述第七阀门的开关，用于给所述空气精馏塔提供备用冷量；所述第二输出端口通过管道和用户输出端口连接，且所述第二输出端口和所述用户输出端口之间的管道上设有自力式调压阀组，所述自力式调压阀组用于控制所述后备液体供应装置的输出氮气的通断，实现通过所述用户输出端口给用户提供备用氮气；所述第二排放器通过管道、第八阀门与所述经过换热装置和所述第五阀门之间的管道连接，所述第二排放器用于控制通过所述用户输出端口给用户提供氮气的压力，其中，第八阀门还与所述第三压力控制元件电性连接，所述第三压力控制元件用于测量所述经过换热装置和所述第五阀门之间的管道里的氮气压力，并根据所述氮气压力控制所述第八阀门的开度。