制氮机所产的氮气发生装置简介和制氮机安全操作.doc

氮气发生装置简介和制氮机安全操作一、 概述1、氮气发生装置简介： 氮在自然界中分布很广，是空气的主要成分（约占78%），在常温常压下无色、无味、无毒、不燃、不爆，使用上很安全。但分子结构十分稳定，化学性质很不活泼，通常难以同其它物质发生化学反应，表现为很大的惰性，被广泛用于保护气体。 工业用氮气的制取是以空气为原料，将其中的氧和氮气分离而获得，其方法主要有深冷空气法等。 本系列氮气发生装置是利用变压吸附原理、通过碳分子筛将空气中的氧气与氮气进行分离从而制取氮气，它具有工艺流程简单、占地小、投资省、操作简单，维护方便等优点，产品氮气纯度可按实际需要任意调节，装置适应性好。整套装置连续循环操作，可完全实现自动化。2、工作条件与使用环境： 1）、对压缩空气源的要求： a、压缩空气压力： 0.60.8MPa b、压缩空气露点： 26 c、压缩空气温度： 常温 d、压缩空气含油量: 0.01PPM 2）、使用环境要求： a、环境温度： 540 b、相对湿度： 80% c、大气压： 86106kPa d、电源： 220V22V;50HZ1HZ二、 主要性能参数、工作原理与结构特征： 3、主要性能参数： 1）、氮气产量： 0.55000Nm3/h 2）、氮气纯度： 95%99.999% 3）、氮气压力： 00.5 MPa（可调） 4）、氮气露点： -40 5）、工作压力： 0.8MPa6）、电 耗： 100W4、工作原理与流程：1）、工作原理：主要是应用变压吸附原理进行氧、氮分离。碳分子筛是属于速度分离型的吸附剂，当吸附质的性质相差不大时，直径较小的气体分子扩散速度较快，较多的进入分子筛的固相，而直径较大的气体分子扩散速度较慢，较少的进入分子筛的固相，根据碳分子筛的微孔结构特点，当空气进入碳分子筛时，分子直径比氮（3A）稍小的氧（2.8 A）以较快的速度扩散进入碳分子筛孔道，并优先被选择吸附，在吸附初始的短时间内，氧迅速富集于碳分子筛颗粒内部，而氮则因未来得及被吸附，在气相中富集，将其收集于贮罐即制得所需氮。碳分子筛具有加压对氧的吸附量增加，减压时对氧的吸附量减小的特性，因此PSA采用A、B两个吸附塔轮流循环工作，流程由PLC可编程控制器进行自动控制。 2）、流程（见图00XT）:干燥、无油的压缩空气经调压阀（T11）进入空气贮罐(1)进行稳压，经球阀（Q11）、气动阀（V101、V102）进入吸附塔A(2)，A吸附塔内的碳分子筛吸附掉空气中的氧，未被吸附的氮大部分经气动阀（V106）、球阀（Q12）进入氮气贮罐（3），小部分氮经回吹阀（Z11）进入B吸附塔，吹扫塔内的碳分子筛解吸出的氧气，再经气动阀（V105）、消音器（5）排空，约一分钟后，A塔吸附接近饱和时，各气动阀关闭，均压气动阀（V102、V103、V106、V107）打开，A塔中的气体进入B塔，约13秒后，两塔压力相当，此时，A塔排气气动阀（V104）打开，塔内气体经消音器排空，B塔进气、产气阀打开，压缩空气进入B塔，氧被碳分子筛吸附，产出的氮大部分进入氮气贮罐，小部分氮回吹清扫A塔，使A塔中的碳分子筛解吸吸附的氧气，约一分钟后，两塔均压，切换，重复上述步骤，如此循环不断产出氮，氮气贮罐中的产品氮气经调压阀（T12）、流量计（7）输送至工作面，或者进一步进行净化处理。 从空气贮罐中接出小部分空气经球阀（TQ11），气源二联件（TG11）调压过滤穿过电磁阀（4）进入气缸的A面缸体内。电磁阀接收PC机根据程序自动运行输出的信号，电磁头通电后，电磁阀内阀芯动作，切换A，B口与P口的接通状态，从而使气缸的B面缸充入气体，打开气动阀，电磁阀断电后，气动阀关闭，恢复原状。使用与操作1） 开机顺序：A 接通空气源B 接通控制器电源，将手动/自动转换开关置于自动档，按下启动按钮，设备进入自动运行状态。C 打开球阀Q13，即可向使用面送气。2） 关机顺序A 关闭球阀Q13（如使用面需要，可以少量送气）。B 将手动/自动转换开关置于手动档，设备停止运行，断掉电源。C 断掉空气源。3） 说明：A 压力表P11指示不足0.4MPa时,仍然可以使用,但氮气纯度达不到设定指标,P11压力越低,氮气纯度越差,禁止小于0.3MPa下使用设备。B 针阀Z11经调试人员设定好回吹量，操作人员不得再动。C 球阀Q12经调试人员设定好开关量后，操作人员一般不用再调，如果不小心破坏原设定量，应调到全部打开则不影响设备正常运行，仅影响设备压力衰减和启动达到稳定状态的时间。D 对低纯度氮气有禁止进入使用面要求的用户，可在设备启动后15分钟内不打开球阀Q14，而小量打开球阀Q15排空，待氧分析仪显示的氮气纯度达到要求后，再关闭Q15，打开Q14向工作面送气。E 在初次送气时，球阀Q14应全部关闭，打开球阀Q13后，再缓慢调整Q14至所需流量，调整Q14的同时，应相应调整调压阀T12，使两者同时达到压力与流量要求，避免突然打开Q14，使气流冲击损坏流量计。F取样气体流量通过调速管接头TS11调定，一般在脸感觉不到气体而嘴唇感觉到气体为宜，气体过大易损坏氧探头，调定可不再调，但需要经常检查。G 氧分仪应根据说明书和当地海拔高度，调定标准值，调定后不必再调。维护与保养1） 碳分子筛的维护A 碳分子筛是制氮装置的核心，为防止污染而失效，必须严格按照对压缩空气的含油量要求来维护空压机，一般配置最好选用无油空压机，或配置除油过滤器，同时空气贮罐中加入除油活性炭，滤除油份至0。01PPM以下，经常检查过滤器，定期更换滤苡和除油活性炭。B 正常操作条件下，碳分子筛可使用五年甚至更长时间，一般连续使用五年后，产氮量，产氮纯度未有明显下降时，仍可使用，如有明显下降时，应全部更换分子筛。C 应定期检查吸附塔内的分子筛压紧装置，避免分子筛有任何移动。D 正在运行过程中，如发现排气消声器，往外喷黑色粉尘时，说明分子筛已下降至装料口以下，不能压紧，产生移动冲击而产生黑尘，应及时填充压紧。E 分子筛的储存、运输及装卸均不会对人体有害，填充分子筛时可戴护目镜及用抽气扇，填充后应以肥皂清洗皮肤接触处。F、如订货时，订有备用分子筛，则分子筛应装于PE塑料桶内储存于干燥及封闭处，尽量避免昼夜温差过大。储存妥当的分子筛能保存两年以上性能不变。存放时间过长的分子筛在填入吸附塔前，应先烘干活化（烘干温度100120，时间2小时）。（上述关于分子筛的要求，均以BF焦炭分子筛测试标准Rel:MC3814为依据）2）、气动阀的维护A、 气动阀上的气缸正常使用后，不供油气缸使用6个月后在气缸内滑动部分加涂润滑脂。B、 气动阀门关不严时，应更换堵片上的橡胶密封垫。C、 气动活塞两端窜气，输出力不足时，是由于气缸润滑不良，拉伤缸体表面或密封件损坏老化，应更换密封用O型圈。D、 缸筒拉伤是由于缸内有杂物或润滑不良，轻微拉痕用砂纸打磨继续使用，严重拉伤更换缸筒。3）、电磁阀的维护保养A、 电磁阀体进入异物后，易堵塞先导孔，应经常检查排气消音器是否有异物，消音器如被油雾或粉尘堵塞，应拆开消音器，清洗异物和油雾，使排气通畅。B、 在受到异常电压，电流冲击时，电磁头会损坏。应首先检查电路，如确认电磁头损坏，更换备用电磁头，同时查找损坏电磁头的原因，有时电磁头发出鸣叫声，主要原因是电压不足，对先导芯的吸合力不强。C、 一般电磁阀出现故障时，整阀拆下修理，换上被用阀继续运行，可不影响设备使用，更换电磁阀时应关闭球阀TQ11。4）、设备的维护A、 设备连续运行时，应经常检查各管道联接处的气密性，不得有漏气现象；经常检查电磁阀，气动阀的运行状态。在一定的流量下，纯度有明显的下降时，一般是电磁，气动阀出现故障，应停机检查，电磁阀有故障更换备用电磁阀；气动阀关不紧，更换橡胶密封件。B、 设备长期搁置不用或间断使用时，应保证每月开机一次，每次四小时，保证分子筛始终处于活化干燥状态，每半个月手动运行气动阀若干次，防止气动阀抱死，影响启动运行。因长期不用，维护不良造成设备不能正常运行，应通知厂方调试人员维修设备。5）、单向阀、调压阀的维护单向阀发生抱死，调压阀不能调低压力，一般是管道中进入异物，卸开阀门清除异物可恢复正常，但想法的橡胶密封件，调压阀的膜片长期使用磨损后，应注意更换。 四、故障与排除方法 故障现象原因分析排除方法整机不产气或产气量小1.1气动阀卡死不动作1.2电磁阀失灵1.3电路故障1.4PC机失灵1.5调压阀损坏1.1拆卸并清洗气动内部1.2检查接线线圈与阀体1.3检查接线与PC机保险1.4通知厂家处理1.5拆卸修理前机氮气纯度低于99%2.1连接管路接头松动有渗漏或取样阀没有取到气样2.2气动阀或电磁阀失灵2.3吸附塔工作压力0.4MPa2.4分子筛污染或粉化失效2.1用肥皂水检漏并排除松动2.2按1.1.1.2排除2.3提高进气压力检查调压阀是否正常2.4补充或更换分子筛气动阀发生故障3.1气动阀内气缸密封圈损坏3.1更换密封圈电磁阀发生故障4.1接线不紧4.2线圈失效4.3阀芯不动4.1排除4.2更换线圈4.3拆除清洗制氮机安全操作：1目的制定本规程，确保制氮机的安全稳定运行2适用范围本规程适用于操作设备运行工。3内容3.1设备规格型号3.1.1制氮机型号： PN-55-39型3.1.2空压机型号：UP5-303.1.3冷干机型号：SGF-50AC3.1.4氮气纯化装置型号：NP-C-50-595型3.2设备性能参数3.2.1制氮量：50Nm3/h3.2.2氮气纯度：99.999%（指无氧含量）3.2.3处理量：50 Nm3/h3.2.4产品气压力：0.7MPa3.2.5电源功率：10KW3.2.6总功率：40KW 3.2.7露点：-40；3.3操作前安全检查3.3.1检查空压机出口阀门，合上电控箱内的动力电源和控制电源。3.3.2检查压缩空气管路，将压缩空气出口压力调至0.70.8MPa；3.3.3普氮流量控制在20左右，纯氮流量控制在15左右3.3.4冷却水保证畅通，有良好的冷却效果。3.4启动操作3.4.1开启空压机3.4.2开启冷干机3.4.3开启制氮机，待空气压力高于0.7 MPa，按下制氮机的“运行”“停止”按钮，制氮机开始运行，观察循环冷却水是否打开。3.4.4打开驱动气源，调节减压阀，保证减压后压力46bar，前提是纯化的气动阀门能够正常的动作即可。3.4.5在确认前级可以向纯化输送普氮时，将纯化设备送上电，选择需要工作的除氧器，将除氧器进口和出口阀打开。3.4.6调节取样流量，调节再生流量，使再生流量在额定气量1/10范围内。3.4.7设备运行达到用气要求指标后关闭放空流量调节阀，开启纯气流量调节阀，将纯气送至使用点。3.5运行中的点巡检及要求3.5.1每30分钟对制氮机运行情况进行点巡检。3.5.2检查空气压力是否满足0.6MPa13.5.3检查加热系统是否正常，各温度控制仪表数据是否正常。3.5.4检查氮气纯度是否达到99.999%。3.5.5检查冷却水是否畅通，是否有良好的冷却效果。3.6停机操作3.6.1关闭空压机3.6.2将纯化控制选钮“自动 纯化 手动”旋钮拨到中间位置，关闭驱动气门阀，关闭进出口阀门