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      PSA系列制氮機使用說明書
      來源:www.infishermanqc.com 發布時間:2021年07月20日

      目   錄


      一、用途及使用范圍

      二、主要技術參數及規格

      三、工作原理及結構

      四、設備安裝與使用

      五、設備正常開車步驟

      六、設備正常停車步驟

      七、設備故障緊急停車步驟

      八、設備正常運行狀態描述

      九、操作注意事項

      十、設備常見故障及處理


      一、用途及使用范圍

            氮氣廣泛用于石油、化工、食品、電子、冶金、醫藥等行業??辗种频O備可提供這些行業各種設備所需的氮氣。如金屬燒結、激光打孔的保護性氣體、石油及化工管道設備的清洗及氣體置換、食品工業中的氣調保鮮及充氮包裝、電子行業生產半導體器件的氮氣份保護、醫藥行業的針劑充氮及其他需要氮氣的部門。PSA系列空分制氮設備所生產的普通氮氣,可作為各個行業的保護性氣體。


      二、PSA系列空分制氮機:

      主要規格及參數


      主要技術參數


      三、工作原理及結構

            空分制氮設備是采用變壓吸附原理,利用碳分子篩從空氣中提取氮氣的裝置。變壓吸附制氮機的吸附罐,在壓力高時,碳分子篩吸附空氣中的氧,而不易被吸附的氮氣成為產品;在壓力低時,氧從碳分子篩中脫附出來。利用壓力的變化,就能有效地從空氣中分離出所需要的氮氣。

            變壓吸附制氮裝置的主要特點:

            ⒈、設備簡單,體積小,制氮成本低。

            ⒉、操作方便,采用自動程序控制,操作、維護費用低。

            3、本設備制成二塔結構,采用常壓解吸流程??辗种频O備的產氣量與純度成反比。產氣量大時,氮體的純度降低;反之,減小氣量使氮氣的純度上升。用戶可根據需要選擇合適的氮氣產氣量和氮氣純度。

            4、本設備的控制系統采用PLC程序控制器控制閥門動作。

            5、制氮機制氮氣基本工藝流程示意圖見附圖1、附圖2




            空氣經空壓機壓縮后,經過干燥、除塵后,經過左吸進氣閥進入左吸附罐,罐壓力升高,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,未被吸附的氮氣穿過吸附床,經過左吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為左吸。持續時間為58秒。

            左吸過程結束后,左吸附罐與右吸附罐通過上下均壓閥連通,使左右吸附罐壓力達到均衡,這個過程稱之為均壓,持續時間為2秒。

            均壓結束后,壓縮空氣經過右吸進氣閥進入右吸附罐,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,富集的氮氣經過右吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為右吸。持續時間為58秒。

            同時,左吸附罐中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當中,此過程稱之為解吸。

            反之,左吸附罐吸附時,右吸附罐同時也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中,氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附罐,把罐內的氧氣吹出吸附罐。這個過程稱之為反吹。它與解吸是同時進行的。右吸結束后,進入均壓過程,再切換到左吸過程,一直循環進行下去。

            制氮機的工作流程是由可編程控制器控制三個先導電磁閥,再由電磁閥分別控制八個氣動管道閥的開、閉來完成的。三個先導電磁閥分別控制左吸、均壓、右排狀態。左吸、均壓、右排的時間流程已經存儲在可編程控制器中。

            當流程處于左吸狀態時,控制左吸的電磁閥通電,先導氣接通左吸進氣閥、左吸產氣閥、右排氣閥,使得這三個閥門打開,完成左吸過程,同時右吸附罐解吸。

            當流程處于均壓狀態時,控制均壓的電磁閥通電,其它閥關閉;先導氣接通上均壓閥、下均壓閥,使得這兩個閥門打開,完成均壓過程。

            當流程處于右吸狀態時,控制右吸的電磁閥通電,先導氣接通右吸進氣閥、右吸產氣閥、左排氣閥,使得這三個閥門打開,完成右吸過程,同時左吸附罐解吸。

            每段流程中,除應打開的閥門外,其它閥門都應處于關閉狀態。


      四、設備安裝與使用

            ⒈、空分制氮設備應置于水泥平面基礎上。

            ⒉、管線應嚴格按照流程連接。


      五、設備正常開車步驟

            1、打開冷干機電源,預冷3-5分鐘;

            2、空壓機開啟,壓縮空氣經冷干機和過濾器處理后進入空氣儲罐(用戶可自配),各壓力表指示逐漸上升;

            3、當吸附罐的壓力達到0.6MPa時,打開控制柜上的電源開關,即可進入正常的工作狀態;

            4、待氮氣儲氣罐壓力達到0.6MPa后,然后緩慢打開放空閥,這時可觀察到  流量計浮子上升,調整氮氣流量為用戶要求流量,通過氮分析儀顯示, 純度達到用戶要求的純度后,關閉放空閥,打開通往后級用氣設備的閥門,產品氮氣即可使用。

            說明:如果有外接儲氣罐,當儲氣罐壓力為0.6MPa時:

            額定流量與實際標態下的流量關系為:(簡化式)

      QN-標態下額定流量 QS-流量計示值流量     PS-外接氮氣儲氣罐壓力(表壓)        例:QN=10 Nm3/h     PS=0.6MPaX9.8     


            通過計算得出QS≈4Nm3/h,此為制氮機在工作狀態下,儲氣罐壓力為0.6MPa時流量計的示值。

            氮氣額定流量為20 Nm3/h,儲氣罐壓力為0.6MPa時,流量計指示應為8Nm3/h。


      六、設備正常停車步驟

            1、關閉制氮機電源開關;

            2、關閉氮氣供氣閥門;

            3、關閉冷干機電源開關;

            4、關閉空壓機電源;


      七、設備故障緊急停車步驟

            1、關閉制氮機電源開關;

            2、關閉流量計下游閥門;

            3、關閉空壓機、冷干機的電源開關;

            4、關閉氮氣供氣閥門;


      八、設備正常運行狀態描述

            1、電源指示燈亮,左吸、均壓、右吸指示燈循環發亮指示制氮流程;

            2、左吸指示燈亮時,左吸附罐壓力由均壓時平衡壓力逐漸升至最高,同時右吸附罐壓力由均壓時平衡壓力逐漸降為零;

            3、均壓指示燈亮時,左右吸附罐壓力將一升、一降逐漸達到兩者平衡;

            4、右吸指示燈亮時,右吸附罐壓力由均壓時平衡壓力逐漸升至最高,同時左吸附罐壓力由均壓時平衡壓力逐漸降為零;

            5、氮氣出口壓力指示為正常用氣壓力,使用時壓力會有稍微波動,但變化不應過大;

            6、流量計流量指示應基本穩定,波動不應過大,流量計的示值應不大于制氮設備的額定產氣量;

            7、氮分析儀示值應不小于制氮設備的額定純度,也許會有少許波動,但不應波動過大。 


      九、操作注意事項

            1、根據用氣壓力和用氣量調節流量計后的產氮閥,不要隨意調大流量,以保證設備的正常運轉;

            2、氮氣產氣閥開度不宜過大,以保證純度達到佳;

            3、氮分析儀流量計應調節到0.5L/h刻度;

            4、調試人員調節好的閥門不要隨意轉動,以免影響純度;

            5、不要隨意動控制柜內的電器件,不要隨意拆動氣動管道閥門;

            6、操作人員要定時察看制氮機上的壓力表,對其壓力變化作一個日常記錄以備設備故障分析;

            7、定期觀察出口壓力、流量計指示及氮氣純度,與要求值對照,發現問題及時解決;

            8、按照空壓機、冷干機、過濾器的技術要求保養和維護,以保證空氣品質(氣源必須無油)??諌簷C、冷干機必須每年至少維修一次,按照設備維護、保養規定更換易損件,并進行保養。

            9、空分制氮設備在工作過程中,碳分子篩有一定磨損,每年應檢察補填分子篩一次。

            10、完整填寫日常記錄表。


      十、設備常見故障及處理

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