Генератор азота Российский патент 2018 года по МПК C01B21/02 B01D53/04 

Изобретение относится к технике производства азота из сжатого атмосферного воздуха и может быть использовано в различных областях, в том числе, в системах производства азота и подачи чистых газов (азота и углекислоты) и их смесей для розлива напитков.

Известны мембранные азотные станции, включающие компрессор, воздушный ресивер, мембранный блок с ресивером и осушителем, дожимной компрессор с фильтрами, азотный ресивер, ресивер высокого давления, редуктор давления и водно-масляный сепаратор (см., например, страницу в Интернете «Генератор азота» http://chzmek.ru/lib/razdel-azotnye-stantsii-/generator-azota/).

Известны генераторы азота систем розлива напитков, в которых ресиверы воздуха и азота расположены в одном корпусе с модулем выделения азота и другими компонентами системы (см., например, GN2 Series Nitrogen Generators from Liberty Systems http://rmiorder.com/pdf/ratermann-beverage-solutions.pdf. 2016).

Наиболее близким к предложенному является генератор азота, содержащий воздушный ресивер, фильтры, мембранный блок, азотный ресивер и соединительные трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой и измерительными приборами (см. страницу в Интернете «Pneumatech PMNG 5-75s мембранные генераторы азота) http://compressor-trade.ru/azot-gen.html). В данной установке ресиверы располагаются за пределами корпуса, в котором расположены остальные компоненты генератора азота.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании компактного генератора азота и в сокращении расхода материалов на внешний корпус.

Технический результат, достигаемый предложенным изобретением, заключается в таком выполнении ресиверов, что они образуют корпус генератора, внутри которого размещаются все компоненты системы.

Технический результат достигается тем, что в генераторе азота, содержащем ресивер воздуха, фильтр очистки воздуха, мембранный модуль и ресивер азота, согласно изобретению ресивер воздуха и ресивер азота выполнены в виде единого корпуса, имеющего форму U-образной трубы с закрытыми торцами и с внутренней перегородкой, разделяющей полость трубы на полости ресиверов воздуха и азота, на корпусе с одной стороны и со стороны торцов U-образной трубы закреплены передняя и нижняя панели, а с другой стороны корпуса закреплены поперечные элементы, в полости корпуса между ветвями U-образной трубы и панелями размещены фильтр очистки воздуха, мембранный модуль, соединительные трубки и запорно-регулирующая арматура, измерительные приборы расположены на наружной стороне передней панели, на нижней панели закреплены штуцеры и краны для подключения компрессора, для подвода и отвода газов и отвода конденсата.

В случае использования генератора азота для подачи смеси азота и углекислого газа для розлива напитков в полости корпуса дополнительно расположен смеситель, соединенный с ресивером азота и с закрепленным на нижней панели штуцером для подвода углекислого газа.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан предложенный генератор азота, вид спереди.

На фиг. 2 - то же, вид сзади (планки не показаны).

На фиг. 3 - то же, вид снизу по стрелке А на фиг. 1.

Генератор азота содержит ресивер 1 азота и ресивер 2 воздуха, выполненные в виде единой U-образной трубы, образующей корпус генератора азота (фиг. 1, 2). Нижние торцы трубы закрыты, а внутренняя полость разделена перегородкой на полости ресиверов 1 и 2 азота и воздуха. С одной стороны полость корпуса закрыта закрепленной на нем передней панелью 3, с другой противоположной стороны на корпусе закреплены поперечные элементы - планки или дин-рейки (на чертежах не показаны). Со стороны торцов U-образной трубы полость корпуса закрыта нижней панелью 4.

В полости корпуса, образованной наружной поверхностью U-образной трубы и внутренними поверхностями передней и нижней панелей 3 и 4, расположен фильтр 5 очистки воздуха, мембранный модуль 6, соединительные трубки 7, запорно-регулирующая арматура: клапаны 8 (в том числе предохранительные) и регуляторы 9 давления.

В случае использования генератора азота для подачи смеси азота и углекислого газа для розлива напитков в полости корпуса дополнительно расположен смеситель 10. Кроме того, в полости корпуса может быть расположен программируемый логический контроллер 11, связанный с измерительными приборами и запорно-регулирующей арматурой, а также электрические компоненты 12.

С внешней стороны передней панели установлены измерительные приборы: индикаторы 13 расхода азота и углекислого газа, манометры 14 и ручки 15 регуляторов 9 давления, а также кнопка 16 включения с контрольной лампой и лампа 17 аварийной сигнализации.

Крепление узлов внутри корпуса может осуществляться различными способами, например, к планкам или дин-рейкам с задней стороны корпуса.

На нижней панели 4 с наружной стороны закреплены штуцеры 18 с клапанами для подключения компрессора, для подвода углекислого газа, для отвода конденсата из ресивера 2 воздуха и фильтра 5, азота, смеси газов.

Генератор азота работает следующим образом. К одному из штуцеров 18 подключают компрессор, с помощью которого в ресивер 2 воздуха закачивается воздух. Выходящий из ресивера 2 воздух очищается в фильтре 5 и поступает в мембранный модуль 6, в котором происходит отделение азота от кислорода и других газов воздуха. Азот поступает в ресивер 1 азота и накапливается там.

При использовании генератора азота для подачи смеси азота и углекислого газа или чистого углекислого газа к одному из штуцеров 18 подключают источник углекислого газа. Углекислый газ через входной регулятор 9 давления поступает в смеситель 10 и на выходной регулятор 9 давления. Расходы азота и углекислого газа, поступающих в смеситель, контролируют с помощью индикаторов 13 расхода. В смесителе 10 происходит выравнивание давлений азота и углекислого газа и смешивание их в заранее определенных соотношениях. Далее смеси поступают на выходные регуляторы 9 давления.

Выполнение ресиверов 1 и 2 азота и воздуха в виде единого корпуса в форме U-образной трубы с ограждающими панелями позволяет разместить все узлы генератора внутри такого корпуса, в результате чего нет необходимости в дополнительных материалах для конструкции внешнего кожуха и несущей рамы. Кроме того, сокращаются внешние габариты установки, так как нет необходимости размещения ресиверов внутри корпуса. В результате снижается и вес установки.

Ресиверы 1 и 2 азота и воздуха отделены друг от друга внутренней перегородкой, положение которой обеспечивает требуемое соотношение объемов ресиверов при сохранении общего объема, внешних размеров и внешнего вида установки.

Это обеспечивает унификацию конструкции. Для генератора азота с другим соотношением объемов ресиверов отличие конструкции будет заключаться только в месте расположения перегородки в пределах все той же единой конструкции ресиверов. При этом схема расположения, крепления и соединения остальных комплектующих генератора может оставаться неизменной.

Изобретение относится к технике производства азота из сжатого атмосферного воздуха и может быть использовано в системах производства азота и подачи чистых газов (азота и углекислоты) и их смесей для розлива напитков. Генератор азота содержит ресивер воздуха, фильтр очистки воздуха, мембранный модуль и ресивер азота. При этом ресивер воздуха и ресивер азота выполнены в виде единого корпуса, имеющего форму U-образной трубы с закрытыми торцами и с внутренней перегородкой, разделяющей полость трубы на полости ресиверов воздуха и азота. Кроме того, на корпусе с одной стороны и со стороны торцов U-образной трубы закреплены передняя и нижняя панели, а с другой стороны корпуса закреплены поперечные элементы, в полости корпуса между ветвями U-образной трубы и панелями размещены фильтр очистки воздуха, мембранный модуль, соединительные трубки и запорно-регулирующая арматура. Причем измерительные приборы расположены на наружной стороне передней панели, а на нижней панели закреплены штуцеры и краны для подключения компрессора для подвода и отвода газов и отвода конденсата. Технический результат заключается в создании компактного генератора азота и в сокращении расхода материалов на внешний корпус. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

1. Генератор азота, содержащий ресивер воздуха, фильтр очистки воздуха, мембранный модуль и ресивер азота, характеризующийся тем, что ресивер воздуха и ресивер азота выполнены в виде единого корпуса, имеющего форму U-образной трубы с закрытыми торцами и с внутренней перегородкой, разделяющей полость трубы на полости ресиверов воздуха и азота, на корпусе с одной стороны и со стороны торцов U-образной трубы закреплены передняя и нижняя панели, а с другой стороны корпуса закреплены поперечные элементы, в полости корпуса между ветвями U-образной трубы и панелями размещены фильтр очистки воздуха, мембранный модуль, соединительные трубки и запорно-регулирующая арматура, измерительные приборы расположены на наружной стороне передней панели, на нижней панели закреплены штуцеры и краны для подключения компрессора для подвода и отвода газов и отвода конденсата.

2. Генератор по п.1, характеризующийся тем, что в полости корпуса дополнительно расположен смеситель, соединенный с ресивером азота и с закрепленным на нижней панели штуцером для подвода углекислого газа.