一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统的制作方法

1.本实用新型属于空压机供气技术领域，具体涉及一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统。


背景技术：

2.仪表风是指给自动化仪表中的调节机构如气动阀、流量计等使用的空气源，是非净化风经过过滤、干燥而制得的，既可以给控制和显示工艺参数的仪表提供气源，又可以用来给各生产用气阀如气动阀、风动油阀等提供动力；管网中的氮气主要用于干气密封、冷箱储罐夹层正压、系统吹扫、冷剂补充等。
3.现有的空压机供气系统对于非净化气的过滤层级较低、且仪表风和氮气备用供气单元较少，存在一定的安全隐患。
4.由于整个系统对仪表风和氮气的纯度和稳定性的要求比较高，因此，一种可高效稳定地用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统亟待研究。


技术实现要素：

5.针对现有空压机供气系统对于非净化气的过滤层级较低、且仪表风和氮气备用供气单元较少，存在一定的安全隐患的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统，通过在空压机组和干燥机组、干燥机组和空气储罐之间设置多层级的过滤组件，并接入多个备用仪表风和氮气供气单元，保证了整个系统仪表风和氮气的纯度和稳定性。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统，包括顺次连接的空压机组、干燥机组和空气储罐，空气储罐的后方分别连接有一期仪表风管网和制氮单元，制氮单元的后方连接有一期氮气管网，干燥机组和空压机组之间设置有前置过滤组件，干燥机组和空气储罐之间设置有粉尘过滤器。
7.优选地，空压机组包括并联的空压机主机、空压机辅机和空压机备机，干燥机组包括并联的干燥机主机和干燥机辅机。
8.优选地，前置过滤组件为两组，分别设置干燥机组的两条进气支路上，粉尘过滤器为两个，分别设置在干燥机组的两条出气支路上，其中，前置过滤组件包括从前到后依次设置的分离过滤器、管道过滤器和精过滤器。
9.优选地，制氮单元包括顺次连接的制氮机、氮气缓冲罐和氮气平衡罐，一期氮气管网连接在氮气平衡罐的后方。
10.优选地，氮气缓冲罐和氮气平衡罐之间的管路上连接有备用液氮单元，备用液氮单元包括顺次连接的液氮罐和用于将液氮复热汽化的汽化器。
11.优选地，空压机组的三条出气支路上均设置有球阀，干燥机组的两条进气支路上均设置有位于分离过滤器前方的球阀，干燥机组的两条出气支路上均设置有位于粉尘过滤器后方的球阀。
12.优选地，制氮机的进气端设置有蝶阀，制氮机和氮气缓冲罐之间的管路上设置有截止阀，氮气缓冲罐的出气端设置有截止阀。
13.优选地，氮气平衡罐与一期氮气管网之间的管路上连接有二期液氮系统，二期液氮系统的接入端设置有截止阀。
14.优选地，一期仪表风管网包括并联的一期仪表风主管网和一期仪表风临时管网，其中一期仪表风主管网所在的进气支路上连接有二期仪表风系统，二期仪表风系统的接入端设置有截止阀，一期仪表风主管网所在的进气支路上设置有球阀，球阀位于二期仪表风系统的前方，一期仪表风临时管网所在的进气支路上设置有截止阀。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统，具备以下有益效果：
16.1. 该系统通过在空压机组和干燥机组、干燥机组和空气储罐之间设置多层级的过滤组件，并接入多个备用仪表风和氮气供气单元，保证了整个系统仪表风和氮气的纯度和稳定性。
17.2. 该系统中干燥机组的两条进气支路上均设置有球阀，球阀的密封性相比蝶阀更好，当干燥机出现故障时，维修时可起到完全隔离的效果，避免了由于干燥机内部压力无法排尽，存在带压操作的安全风险。
18.3. 本系统工艺流程简单、设备数量少、自动化程度高、产气快、能耗较低、产品气（氮气）纯度可根据用户需求在较大范围内进行调节、操作维护方便、运行成本低、装置适应性强。
19.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实施例的整体结构示意图。
22.图中：1.1-空压机主机；1.2-空压机辅机；1.3-空压机备机；2.1-干燥机主机；2.2-干燥机辅机；3-空气储罐；4.1-分离过滤器；4.2-管道过滤器；4.3-精过滤器；4.4-粉尘过滤器；5.1-制氮机；5.2-氮气缓冲罐；5.3-氮气平衡罐；6.1-液氮罐；6.2-汽化器；7.1-一期仪表风主管网；7.2-一期仪表风临时管网；8-二期仪表风系统；9-一期氮气管网；10-二期液氮系统。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.本实用新型提供了一种实施例：
26.如图1所示，一种用于提供仪表风和氮气的空压机供气系统，包括顺次连接的空压机组、干燥机组和空气储罐3，空气储罐3的后方分别连接有一期仪表风管网和制氮单元，制氮单元的后方连接有一期氮气管网9，干燥机组和空压机组之间设置有前置过滤组件，干燥机组和空气储罐3之间设置有粉尘过滤器4.4。
27.该套系统主要为装置提供仪表风和氮气，空压机组、干燥机组能够提供无油、清洁、干燥的压缩空气，一部分作为仪表风主要为厂区气动仪表提供动力源，另一部分作为制氮机气源制取氮气，同时还有备用液氮单元，氮气主要用于干气密封、冷箱储罐夹层正压、系统吹扫、冷剂补充等。
28.空压机组包括并联的空压机主机1.1、空压机辅机1.2和空压机备机1.3，空压机组的三条出气支路上均设置有球阀，干燥机组包括并联的干燥机主机2.1和干燥机辅机2.2，多台并联设置，提高供气的稳定性。
29.空压机型号：g132-10chn380/50（容积流量21m3/min，最高排气压力1.0mpa，电源电压380v/50hz，主电机功率132kw），空压机组是气压发生装置，将机械能装华为气体压力能的转换装置，是整套设备的气源装置，为其后续设备提供稳定合格的压缩空气。
30.干燥机型号：gl-400ad（处理气量40nm3/h，进气压力0.7～1.0mpa,露点-40℃～-70℃），将压缩空气强制冷却到5℃左右，空气中的水蒸气凝结成液态水，通过水分过滤器分离过滤，由排污阀排出，从而使压缩空气的常压露点达到-70℃左右。
31.本实施例中，前置过滤组件为两组，分别设置干燥机组的两条进气支路上，粉尘过滤器4.4为两个，分别设置在干燥机组的两条出气支路上，其中，前置过滤组件包括从前到后依次设置的分离过滤器4.1、管道过滤器4.2和精过滤器4.3；分离过滤器4.1可以有效去除压缩空气中的液态水雾及大量的固体粒子，并经电子排污阀排出；管道过滤器4.2可以将压缩空气中＞1μm的固体粒子、油雾和水分滤除，并经电子排污阀排出；精过滤器4.3可以将压缩空气中＞0.01μm的固体粒子滤除，并经电子排污阀排出；粉尘过滤器4.4滤除空气中大于0.01μm的粉尘，并经电子排污阀排出。
32.压缩空气净化由分离过滤器4.1、管道过滤器4.2、精过滤器4.3、干燥机组、粉尘过滤器4.4等组成，其作用是除去压缩空气中的水、油、尘埃，为氮氧分离提供洁净的原料压缩空气。
33.空气储罐3：其作用是保证系统稳定用气，在系统切换时防止瞬间气流流速过快，影响空气净化效果，提高进入吸附器的压缩空气品质，有利于延长分子筛的寿命。
34.制氮单元包括顺次连接的制氮机5.1、氮气缓冲罐5.2和氮气平衡罐5.3，一期氮气管网9连接在氮气平衡罐5.3的后方。
35.制氮机型号：bgpn49-300（产品气流量300nm3/h,纯度≥99.99%，常压露点≤-70℃，压力0.6mpa），制氮机变压吸附空分制氮是一种新型的从空气中制取氮气的技术，它是一个近似等温变化的物理过程，利用的是气体介质中不同组分在吸附剂上吸附容量不同，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生。变压吸附空分制氮一般采用两台吸附塔，塔内装填碳分子筛吸附剂，当一台吸附塔进行吸氧产氮时，另一台吸附
塔脱氧再生，如此交替循环连续不断的产出氮气。该技术具有节能、稳定、可靠的的特点。
36.氮气缓冲罐5.2：其作用是是氮气压力、流量及纯度保持平稳。
37.本实施例中，氮气缓冲罐5.2和氮气平衡罐5.3之间的管路上连接有备用液氮单元，备用液氮单元包括顺次连接的液氮罐6.1和用于将液氮复热汽化的汽化器6.2，氮气平衡罐5.3与一期氮气管网9之间的管路上连接有二期液氮系统10，二期液氮系统10的接入端设置有截止阀，通过增加多个备用供氮系统，增加了氮气供应的稳定性。
38.一期仪表风管网包括并联的一期仪表风主管网7.1和一期仪表风临时管网7.2，其中一期仪表风主管网7.1所在的进气支路上连接有二期仪表风系统8，提高了仪表风供应的稳定性，二期仪表风系统8的接入端设置有截止阀，一期仪表风主管网7.1所在的进气支路上设置有球阀，球阀位于二期仪表风系统8的前方，一期仪表风临时管网7.2所在的进气支路上设置有截止阀。
39.干燥机组的两条进气支路上均设置有位于分离过滤器4.1前方的球阀，干燥机组的两条出气支路上均设置有位于粉尘过滤器4.4后方的球阀，之前此处为蝶阀，但是蝶阀关闭后存在内漏，无法完全隔离，后续将蝶阀改装为球阀，球阀相比蝶阀而言，密封性更好，当干燥机出现故障时，维修时可起到完全隔离的效果，避免了由于干燥机内部压力无法排尽，存在带压操作的安全风险，一方面提升了设备维护时的安全可靠性，使干燥机组便于维护，避免由于压缩空气泄漏造成不必要的损失和隐患风险；另一方面减少了干燥机组维护时所需的氮气用量，降低了维护成本，提高了经济效益，每月维修干燥机组一次，未改造前需停机，停机时间为6-8小时，停机期间需要用液氮补充仪表风等，消耗液氮6-8吨。改造后可以不停机维修，且可以减少压缩空气及制氮时间，经济效益约10万元每年节约。
40.整个系统具体工艺描述：
41.空气进入空压机组，经过压缩后压力达到0.7mpa（表压），依次进入干燥机组入口的分离过滤器4.1、管道过滤器4.2和精过滤器4.3，去除压缩空气中携带的尘埃、油、水，经过过滤后的压缩空气进入干燥机组进行干燥，干燥后的压缩空气经粉尘过滤器4.4过滤后进入空气储罐3储存，保证系统用气平稳，空气储罐3内的压缩空气一部分提供给制氮单元，一部分提供给一期仪表风管网用气，一部分经截止阀控制供给二期仪表风系统8，二期仪表风系统8也可给一期仪表风管网供气。
42.0.7mpa（表压）的干燥压缩空气进入制氮机5.1，生成产品氮气经氮气缓冲罐5.2缓冲，再经过滤器后，合格的氮气进入氮气平衡罐5.3，提供一期氮气管网9用气，当制氮机系统故障或液氮罐6.1储存不足时，可通过截止阀将二期液氮系统10汇入一期氮气管网9。
43.液氮由槽车送至液氮罐6.1储存（储存压力为0.6mpa），经空温式汽化器6.2复热后压力为0.6mpa，温度为25℃进入氮气平衡罐5.3,主要用于制氮机产气量不足或故障时，供给现场各系统用气。
44.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。