一、系(xi)統組成及工(gong)作原理

本系統(tong)是由一個以空氣為原料，由空壓機、空氣緩沖罐、冷(leng)凍式干燥機、精密過濾(lv)器(qi)、變壓吸附(fu)制氮機、氮氣緩沖罐等設備組成的氮氣制造系統(tong)。

空(kong)(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)是制(zhi)氮(dan)系(xi)統所(suo)需壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)的(de)來源。由空(kong)(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)輸出的(de)壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)先(xian)由冷凍(dong)式干燥(zao)機(ji)進行除油、除水處理，然后經空(kong)(kong)氣(qi)(qi)緩沖(chong)罐緩沖(chong)后，由變壓(ya)吸附制(zhi)氮(dan)機(ji)制(zhi)取純(chun)度≥98%的(de)氮(dan)氣(qi)(qi)。

二、500立方制氮機主要設備概述

 1、壓(ya)縮空氣系(xi)統

   空氣(qi)壓縮機(ji)提供變壓吸附制氮機(ji)組所(suo)需的壓縮空氣(qi)。工藝要求該系統(tong)提供穩定(ding)的輸出壓力(li)和(he)足夠的氣(qi)量。本系統(tong)選用運轉可靠，維護簡單(dan)，低噪(zao)音，無基礎運轉的噴油螺桿(gan)式空壓機(ji)。

 2、冷(leng)凍式干燥機 

  為了達到氧、氮(dan)分離的(de)(de)目的(de)(de)，用于氣(qi)(qi)體分離工藝(yi)的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)須經(jing)壓(ya)(ya)縮和凈(jing)化。從空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮機出來的(de)(de)壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)經(jing)粗過(guo)濾器過(guo)濾后，進入冷(leng)凍(dong)式(shi)干(gan)燥機，去除壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)水(shui)、油，使壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)達到含油<0.01ppm，顆粒<0.01um，常壓(ya)(ya)露點<-20℃。

3、500立方制氮機過濾器
   本系統選取的是(shi)*精(jing)密(mi)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)，分(fen)C/T/A/H四級(ji)(ji)(ji)(ji)。冷干(gan)機(ji)(ji)前級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)一(yi)級(ji)(ji)(ji)(ji)C級(ji)(ji)(ji)(ji)除塵過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)，過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)精(jing)度(du)為(wei)(wei)3μ，含油量達到(dao)1ppm。冷干(gan)機(ji)(ji)的后級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)精(jing)密(mi)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)組(zu)，精(jing)密(mi)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)組(zu)由三級(ji)(ji)(ji)(ji)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)組(zu)成。第(di)二(er)級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)T級(ji)(ji)(ji)(ji)除油過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)，過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)精(jing)度(du)為(wei)(wei)1μ，含油量達到(dao)0.1ppm。第(di)三級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)*高效(xiao)精(jing)密(mi)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)，過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)精(jing)度(du)為(wei)(wei)0.1μ，含油量達到(dao)0.01ppm。第(di)四級(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)H級(ji)(ji)(ji)(ji)超(chao)高效(xiao)精(jing)密(mi)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)，過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)精(jing)度(du)為(wei)(wei)0.01μ，含油量達到(dao)0.001ppm。這樣潔凈(jing)干(gan)燥的壓縮空氣(qi)便可(ke)進入后級(ji)(ji)(ji)(ji)制氮(dan)部(bu)分(fen)經變壓吸附制氮(dan)機(ji)(ji)組(zu)制得純度(du)≥99.5%的氮(dan)氣(qi)。

 4、空氣緩沖罐

   經除(chu)油除(chu)水處理(li)后的(de)潔凈壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)進入空(kong)(kong)氣(qi)緩沖罐，緩沖罐的(de)作用是(shi)壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)與變壓(ya)(ya)吸附制氮裝置之間(jian)的(de)緩沖，一有(you)利(li)于系統工作的(de)穩(wen)定，二有(you)利(li)于減少壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)油霧。

 5、變壓吸附制氮(dan)機(ji)

   環境空氣(qi)經壓(ya)縮凈化，除去油、水和灰塵(chen)后，進(jin)入由兩個裝填有碳分(fen)(fen)子篩（CMS）的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)組成的(de)變(bian)壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)裝置。壓(ya)縮空氣(qi)由下至上流(liu)經吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)，其間氧分(fen)(fen)子在碳分(fen)(fen)子篩表面吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)，氮(dan)氣(qi)由吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)上端(duan)流(liu)出，進(jin)入一粗氮(dan)緩沖罐(guan)。經一段時間后，吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)中碳分(fen)(fen)子篩被所(suo)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)氧飽和，需進(jin)行再(zai)生(sheng)。再(zai)生(sheng)是(shi)通過(guo)停止(zhi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)步驟，降低(di)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)的(de)壓(ya)力來實現的(de)。兩個吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)塔(ta)(ta)(ta)交替進(jin)行吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)和再(zai)生(sheng)，從而確保(bao)氮(dan)氣(qi)的(de)連續輸出。因為吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)與(yu)解吸(xi)(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)是(shi)通過(guo)壓(ya)力變(bian)化實現的(de)，該(gai)工藝(yi)稱作變(bian)壓(ya)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)（PSA）。

    該(gai)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)使用兩個(ge)吸附塔(ta)以(yi)保(bao)證氮氣的連續供(gong)(gong)給(gei)(gei)。用特殊裝(zhuang)(zhuang)填方式向吸附塔(ta)裝(zhuang)(zhuang)填碳(tan)分(fen)子篩(shai)，以(yi)保(bao)證高的裝(zhuang)(zhuang)填堆密度。采用該(gai)方式裝(zhuang)(zhuang)填，在今后運(yun)行(xing)中無(wu)需(xu)在補充碳(tan)分(fen)子篩(shai)。倘若原料空氣滿足本(ben)公司(si)PSA-N2裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)空氣供(gong)(gong)給(gei)(gei)系統的純度要求(qiu)，碳(tan)分(fen)子篩(shai)的壽命約(yue)八(ba)年(nian)以(yi)上(進口(kou)篩(shai))，這已被(bei)實際運(yun)行(xing)經(jing)驗所證實。碳(tan)分(fen)子篩(shai)的質(zhi)量直接影(ying)響工藝(yi)流程中空氣的需(xu)求(qiu)量，即(ji)所需(xu)能耗。

   升壓與降壓工藝由多個氣動控制閥門來實現。根據系統運行時間，每個閥門的開關次數約高達150萬次。本公司采用進口的優質閥門以保證閥門的使用壽命和低的維修率。
 
   為了獲(huo)得連續(xu)(xu)穩定(ding)的產(chan)品氮氣，變壓吸附系(xi)統需配置一氮氣緩沖罐。氮氣流(liu)量通(tong)(tong)過(guo)流(liu)量表指(zhi)示，純(chun)度(du)通(tong)(tong)過(guo)氧分儀連續(xu)(xu)進行(xing)監測。當純(chun)度(du)達(da)不(bu)到客(ke)戶的要(yao)求時，將自動放空，以防(fang)止(zhi)不(bu)合(he)格氣體進入客(ke)戶的生(sheng)產(chan)線。工藝過(guo)程由程控(kong)(kong)器（PLC）連續(xu)(xu)控(kong)(kong)制調節。標準裝置中帶有報(bao)警指(zhi)示、安全停車功能(neng)，并(bing)可(ke)按客(ke)戶特(te)殊要(yao)求進行(xing)調整。

 全套(tao)系統(tong)簡單，運行(xing)可(ke)靠，無需(xu)操作(zuo)人員。

 系統(tong)特(te)點：

l 能耗低，比相同類(lei)型裝置(zhi)電耗較低。

l 運行(xing)(xing)穩定，十年運行(xing)(xing)期間，保證產品氮氣流量，純度穩定不變。

l 設計的(de)優(you)化組合(he)(he)，進吸(xi)附塔前的(de)氣體溫(wen)度，質(zhi)量參數控(kong)制，穩壓配置的(de)緩沖(chong)罐，控(kong)制系統中的(de)純(chun)度報警不(bu)合(he)(he)格N2的(de)自(zi)動排(pai)空，系統超壓報警，閥門(men)自(zi)動關閉(bi)系統。

l 吸附劑選用進口(kou)分子篩吸附劑，的(de)裝填工具(ju)，運(yun)輸過(guo)程中的(de)氮(dan)氣保壓，*壓緊裝置(zhi)，具(ju)有(you)碳分子篩缺量報警功能。

l 人機界面顯(xian)示運(yun)行參(can)數（顯(xian)示整個流程(cheng)和狀(zhuang)態(tai)、自動維(wei)護等）