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第一章绪论 1.1制氮机介绍在现在工业生产中，空压机在冶金机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等行业都有广泛的应用。传统的空压机供气控制方式大都是采用加、卸载控制方式。该控制方式虽然原理简单、操作简便，但是存在能耗大、进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。随着科学技术的飞速发展，特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用，使变频器的节能效果更为显著，它不但能实现无级调速，而且在负载不同时，始终高效运行，有良好的动态特性，能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制相对于其它调速方式(如:降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等)具有更大的优势，变频调速性能稳定、调速范围广、效率高。为此本文采用PID技术和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造。整个工作系统的安全性和稳定性都有了很大提高，节能效果显著，实用性好。1.2制氮机产品氮气，占空气体积的78%，以单质的形式存在于空气之中，取之不尽，用之不尽，是无色、无毒、无味的惰性气体。目前已被广泛应用于食品保鲜、粮食仓储、金属热处理、石油化学工业、宇航技术、玻璃工业等诸多领域。氮主要用于合成氨，反应式为N2+3H2=2NH3(条件为高压，高温、和催化剂。反应为可逆反应）还是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料。种营养元素还可以用来制作化肥。例如：碳酸氢铵NH4HCO3，氯化铵NH4Cl，硝酸铵NH4NO3等等。1.3制氮机工艺图第二章系统构成及工作原理2.1设计方案的确定PLC气动阀制氮安装(制氮机)是按照变压吸附道理，采纳高品质的碳分子筛作为吸附剂，在确定的压力下，从空气中制取氮气。颠末净化单调的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。2.2系统构成PSA制氧系统主要由空气压缩机、空气净化系统，空气储罐、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐等组成。2.3工作原理PSA制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气的动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔B，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过控制装置控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。2.4控制过程PSA制氮系统的工艺流程图如图1所示。中空气压缩机用来提供足够的气量和相对恒定的输入压力（0.75～0.8MPa）的原料气。经冷干机除水、除油、除固态粒子等净化处理后，为了能连续不断的输出恒定的氮气。在制氮机工作过程的各个阶段。阀Y1—Y8的工作状态如表2所示：Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8吸附A注：+表示该阀处于开启状态；在均压A=B，均压B=A时要比YY滞后X秒开启;上延时X秒任意设置调控制要求有手动和自动两种工作方式，并要求在手动方式时能进行Y1—Y8阀的检查。在手动能独立起动、停止空压机和冷干机；能显示吸附A、均压A=B、吸附B、四个阶段Y1—Y8的开启情况；各项操作均应有指示灯显示。自动工作时，应该能按照自动工艺流程要求工作。并能在模拟工艺流程图中显示相应工作状态。同时对自动运行过程中的各延时时间均要能任意调节，并能实时显示和查询当前延时设定值。 |