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PSA系列制氮机使用说明书
来源:www.syslzz.com 发布时间:2021年07月20日

目   录


一、用途及使用范围

二、主要技术参数及规格

三、工作原理及结构

四、设备安装与使用

五、设备正常开车步骤

六、设备正常停车步骤

七、设备故障紧急停车步骤

八、设备正常运行状态描述

九、操作注意事项

十、设备常见故障及处理


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体。


二、PSA系列空分制氮机:

主要规格及参数


主要技术参数


三、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置。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:

      ⒈、设备简单,体积小,制氮成本低。

      ⒉、操作方便,采用自动程序控制,操作、维护费用低。

      3、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。

      4、本设备的控制系统采用PLC程序控制器控制阀门动作。

      5、制氮机制氮气基本工艺流程示意图见附图1、附图2




      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秒。

      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秒。

      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秒。

      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。


四、设备安装与使用

      ⒈、空分制氮设备应置于水泥平面基础上。

      ⒉、管线应严格按照流程连接。


五、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(用户可自配),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,即可进入正常的工作状态;

      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时:

      额定流量与实际标态下的流量关系为:(简化式)

QN-标态下额定流量 QS-流量计示值流量     PS-外接氮气储气罐压力(表压)        例:QN=10 Nm3/h     PS=0.6MPaX9.8     


      通过计算得出QS≈4Nm3/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20 Nm³/h,储气罐压力为0.6MPa时,流量计指示应为8Nm³/h。


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、设备故障紧急停车步骤

      1、关闭制氮机电源开关;

      2、关闭流量计下游阀门;

      3、关闭空压机、冷干机的电源开关;

      4、关闭氮气供气阀门;


八、设备正常运行状态描述

      1、电源指示灯亮,左吸、均压、右吸指示灯循环发亮指示制氮流程;

      2、左吸指示灯亮时,左吸附罐压力由均压时平衡压力逐渐升至最高,同时右吸附罐压力由均压时平衡压力逐渐降为零;

      3、均压指示灯亮时,左右吸附罐压力将一升、一降逐渐达到两者平衡;

      4、右吸指示灯亮时,右吸附罐压力由均压时平衡压力逐渐升至最高,同时左吸附罐压力由均压时平衡压力逐渐降为零;

      5、氮气出口压力指示为正常用气压力,使用时压力会有稍微波动,但变化不应过大;

      6、流量计流量指示应基本稳定,波动不应过大,流量计的示值应不大于制氮设备的额定产气量;

      7、氮分析仪示值应不小于制氮设备的额定纯度,也许会有少许波动,但不应波动过大。 


九、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。


十、设备常见故障及处理

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