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一、用途及使用范围 氮气广泛用于石油、化工、食品、电子、冶金、医药等行业。空分制氮设备可提供这些行业各种设备所需的氮气。如金属烧结、激光打孔的保护性气体、石油及化工管道设备的清洗及气体置换、食品工业中的气调保鲜及充氮包装、电子行业生产半导体器件的氮气份保护、医药行业的针剂充氮及其他需要氮气的部门。PSA系列空分制氮设备所生产的普通氮气,可作为各个行业的保护性气。二、工作原理及结构空分制氮设备是采用变压吸附原理,利用碳分子筛从空气中提取氮气的装变压吸附制氮机的吸附罐，在压力高时，碳分子筛吸附空气中的氧，而不易被吸附的氮气成为产品；在压力低时，氧从碳分子筛中脱附出来。利用压力的变化，就能有效地从空气中分离出所需要的氮气。变压吸附制氮装置的主要特点：设备简单,体积小,制氮成本低。操作方便,采用自动程序控制,操作、维护费用低。本设备制成二塔结构,采用常压解吸流程。空分制氮设备的产气量与纯度成反比。产气量大时,氮体的纯度降低;反之,减小气量使氮气的纯度上升。用户可根据需要选择合适的氮气产气量和氮气纯度。本设备的控制系统采用PLC程序控制器控制阀门动作。空气经空压机压缩后，经过干燥、除尘后，经过左吸进气阀进入左吸附罐，罐压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未被吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸。持续时间为58左吸过程结束后，左吸附罐与右吸附罐通过上下均压阀连通，使左右吸附罐压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2均压结束后，压缩空气经过右吸进气阀进入右吸附罐，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸。持续时间为58同时，左吸附罐中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之，左吸附罐吸附时，右吸附罐同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附罐，把罐内的氧气吹出吸附罐。这个过程称之为反吹。它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个先导电磁阀分别控制左吸、均压、右排状态。左吸、均压、右排的时间流程已经存储在可编程控制器中。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀通电，先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀，使得这三个阀门打开，完成左吸过程，同时右吸附罐解吸。当流程处于均压状态时，控制均压的电磁阀通电，其它阀关闭；先导气接通上均压阀、下均压阀，使得这两个阀门打开，完成均压过程。当流程处于右吸状态时，控制右吸的电磁阀通电，先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀，使得这三个阀门打开，完成右吸过程，同时左吸附罐解吸。每段流程中，除应打开的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。三、设备安装与使用空分制氮设备应置于水泥平面基础上。四、设备正常开车步骤1、打开冷干机电源，预冷3－5分钟；2、空压机开启，压缩空气经冷干机和过滤器处理后进入空气储罐（用户可各压力表指示逐渐上升；3、当吸附罐的压力达到0.6MPa时，打开控制柜上的电源开关，即可进入正的工作状态；4、待氮气储气罐压力达到0.6MPa后，然后缓慢打开放空阀，这时可观察到流量计浮子上升，调整氮气流量为用户要求流量，通过氮分析仪显示，纯度达到用户要求的纯度后，关闭放空阀，打开通往后级用气设备的阀门，产品氮气即可使用。说明：如果有外接储气罐，当储气罐压力为0.6MPa额定流量与实际标态下的流量关系为：（简化式）－外接氮气储气罐压力（表压）＝10Nm＝0.6MPaX9.8冷冻干燥机PSA变压吸附制氮系统进气口出气口排气口制氮机管道安装示意图进气口出气口成品气原料气空气压缩机（用户可自配）（用户可自配）制氮机内部管道示意图（用户可自配）通过计算得出Q/h，此为制氮机在工作状态下，储气罐压力为0.6MPa时流量计的示值。氮气额定流量为20Nm/h，储气罐压力为0.6MPa时，流量计指示应为8Nm六、设备正常停车步骤1、关闭制氮机电源开关；2、关闭氮气供气阀门；3、关闭冷干机电源开关；4、关闭空压机电源；七、操作注意事项1、根据用气压力和用气量调节流量计后的产氮阀，不要随意调大流量，以保证设备的正常运转；2、氮气产气阀开度不宜过大，以保证纯度达到最佳；3、氮分析仪流量计应调节到0.5L/h刻度；4、调试人员调节好的阀门不要随意转动，以免影响纯度；5、不要随意动控制柜内的电器件，不要随意拆动气动管道阀门；6、操作人员要定时察看制氮机上的压力表，对其压力变化作一个日常记录以备设备故障分析；7、定期观察出口压力、流量计指示及氮气纯度，与要求值对照，发现问题及时解决；8、按照空压机、冷干机、过滤器的技术要求保养和维护，以保证空气品质（气源必须无油）。空压机、冷干机必须每年至少维修一次，按照设备维护、保养规定更换易损件，并进行保养。9、空分制氮设备在工作过程中,碳分子筛有一定磨损,每年应检察补填分子筛一次。10、完整填写日常记录表。 |