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        了解完制氮機的原理,所有故障一看就懂
        點擊次數:105 更新時間:2024-03-08

        氮氣作為空氣中含量豐富的氣體,取之不竭,用之不盡。它無色、無味,透明,屬于亞惰性氣體,不維持生命。高純氮氣常作為保護性氣體,用于隔絕氧氣或空氣的場所。氮氣(N2)在空氣中的含量為78.084%。

        制氮機是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。制氮機以碳分子篩為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯,由PLC控制進口氣動閥自動運行,交替進行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純的氮氣,我廠使用的是PSA碳分子篩變壓吸附法

        PSA變壓吸附制氮原理:碳分子可以同時吸附空氣中的氧和氮,其吸附量也隨著壓力的升高而升高。而且碳分子篩吸附氧的速度也很快,吸附約1分鐘就達到90%以上;而此時氮的吸附量僅有5%左右,所以此時吸附的大體上都是氧氣,而剩下的大體上都是氮氣。這樣,如果將吸附時間控制在1分鐘以內的話,就可以將氧和氮初步分離開來,也就是說,吸附和解吸是靠壓力差來實現的,壓力升高時吸附,壓力下降時解吸,使碳分子篩從獲新生。而區分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差,通過控制吸附時間來實現的,將時間控制得很短,氧已充分吸附,而氮還未來得及吸附,就停止了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化,也要將時間控制在1分鐘以內。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性,采用加壓吸附,減壓解吸的循環周期,使壓縮空氣交替進入吸附塔來實現空氣分離,從而連續產出高純度的產品氮氣。

        PSA制氮基本工藝流程:空氣經空壓機壓縮后,經過除塵、過濾、干燥后,進入空氣儲罐,經過空氣進氣閥、A吸進氣閥進入A吸附塔,塔壓力升高,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,未吸附的氮氣穿過吸附床,經過A吸出氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為A吸,持續時間為幾十秒。同時B吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過B排氣閥降壓釋放回大氣當中,此過程稱之為B解吸。

        A吸過程結束后,A吸附塔與B吸附塔通過上、下均壓閥連通,使兩塔壓力達到均衡,這個過程稱之為均壓,持續時間為2~3秒。均壓結束后,壓縮空氣經過B吸進氣閥進入B吸附塔,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,富集的氮氣經過B出氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為B吸,持續時間為幾十秒,A塔同時也在解吸。

        為使分子篩中降壓釋放出的氧氣排放到大氣中,氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔,把塔內的氧氣吹出吸附塔。這個過程稱之為反吹,它與解吸是同時進行的。

        我廠的制氮機的工作流程是由西門子S7-200進行編程控制器的,先控制電磁閥,再由電磁閥分別控制A、B兩塔八個氣動管道閥的開關。電磁閥時間流程已經存儲在可編程控制器中。

        在我廠制氮機的多年運行過程中,主要出現的問題是產氣壓力低,含氧量高。壓力低的原因主要有1.來氣壓力低,自然產氣壓力就不夠。2、現場用氣量大,產生的氣不夠使用,壓力自然就上不去。3.來氣管道上的濾芯及閥門故障堵塞,氣流量變小,制氮量遠遠小于用氣量,導致系統壓力低。4.用氣管網發生泄漏,使壓力變低。5、制氮機閥門電路控制異?;驒C械卡死。

        制氮機的純度一般要求99.9%以上,如果含氧量高就會影響生產,其主要原因有:根據原理主要有以下方面1.原壓縮空氣壓力低,導致變壓吸附效果差,除氧效果不好;2.左右兩塔的控制先導電磁閥或氣動閥門發生了故障,如有的閥門開啟關閉時間有延遲,或卡死不動作。就會出現串氣現象,也會導致二塔動作紊亂,制氮效果差,含氧量高3.控制要合理的用氣量,超流量用氣,也會導致制氮效果差。4.長時間未更換碳分子篩,及濾芯,也會導致含氧量高。5、控制電路故障引起電磁閥故障,開關不到位,是造成含氧量故障的重要原因。


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