制氮机所产的氮气发生装置简介和制氮机安全操作

氮气发生装置简介和氮气发生装置简介和制氮机制氮机安全操作安全操作 一 一 概述概述 1 氮气发生装置简介 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 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 6 0 8MPa b 压缩空气露点 2 6 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 5 40 b 相对湿度 80 c 大气压 86 106kPa d 电源 220V 22V 50HZ 1HZ 二 二 主要性能参数 工作原理与结构特征 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 5 5000Nm3 h 2 氮气纯度 95 99 999 3 氮气压力 0 0 5 MPa 可调 4 氮气露点 40 5 工作压力 0 8MPa 6 电 耗 100W 4 工作原理与流程 工作原理与流程 1 工作原理 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 1 3 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 100 120 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 4MPa 2 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 制氮机制氮机安全操作 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 30 3 1 3 冷干机型号 SGF 50AC 3 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 h 3 2 2 氮气纯度 99 999 指无氧含量 3 2 3 处理量 50 Nm3 h 3 2 4 产品气压力 0 7MPa 3 2 5 电源功率 10KW 3 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 7 0 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 4 6bar 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 6MPa 1 3 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