PSA变压吸附制氮设备培训资料

PSA变压吸附制氮设备培训资料

一、瑞气简介:

二、瑞气制氮设备的命名

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产氮规格(N m3/h)

　产品氮气纯度代码

制氮机类型：　

BGPN－普通常规型

PGPN－食品专用型

KYZD－矿用地面移动式

KYGD－矿用地面固定式

举例说明：BGPN295-1000表示普通常规型制氮机，产品氮气纯度为99.5%，产氮规格为1000Nm3/h。

三、设备组成及工作原理

1、设备组成

变压吸附制氮设备由空气净化组件、空气缓冲组件、PSA氧氮分离组件、氮气缓冲组件、电气控制系统五大部分组成。见图1

图1

2、工作原理

变压吸附制氮设备，是采用碳分子筛作为吸附剂，利用变压吸附的原理来获取氮气的

设备。在一定的压力下，利用空气中的氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异，即碳分子筛对氧的扩吸附远大于氮，通过可编程序控制气动阀的启闭，达到A、B两塔交替循环，加压吸附、减压脱附的过程，完成氧氮分离，从而得到所需纯度的氮气。

　吸附：高压正流空气通过吸附器，其中水分、 二氧化碳和大部分碳氢化合物被分子筛吸收。

再生：低压反流污氮通过吸附器，吸附在分子 筛上的水分、二氧化碳和碳氢化合物被低压污氮 带走。

均压：需要再生的吸附器和完成再生的吸附器 进行压力平衡，以减少切换损失。

减压：吸附器通过放空消音器减压到接近大气 压力。

升压：用PSA后空气流的一部分，将再生后 的吸附器升高到吸附压力。

一个吸附器从吸附结束到再次吸附的工作过程如下：吸附结束→均压→减压→再生冲洗

→均压→升压→再次吸附。详见图

3、空气净化组件-AC

空气净化组件又叫AC部分，碳分子筛是变压吸附设备的核心部份,油中毒是碳分子筛的主要失效形式之一,对水的吸附会降低碳分子筛对氧的能力,有油润滑的空压机排出的压缩空气通常含有油和水,所以,必须在压缩空气进入氧氮分离组件前除油除水。

空气净化组件由管道过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、超精过滤器、活性炭除油器、自动排污阀、球阀等组成。见图2

空气净化组件：作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为氧氮分离组件提供洁净的原料—空气。

图2

3.1 过滤器

1、概述

过滤器是压缩空气等各种流体干燥和净化的必备元件。瑞气牌过滤器采用90年代国内外最新型滤芯，具有流通面积大、压力损失小、过滤精度高等特点。极大的满足了

各种气体过滤的要求。

MV型—管道过滤器

MA型—精过滤器

MB型—超精过滤器,粉尘过滤器

1、头座

2、滤体

3、O形圈

4、O 形圈

5、滤芯

6、铭牌

7、拉杆8、螺母9弹簧垫

10、平垫 11、密封垫片 12、堵头

图3

3.1.1　管道过滤器

压缩空气进入管道过滤器，将压缩空气中的>5µm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障冷冻干燥机和后级过滤器的正常使用。

管道过滤器为MV型（安装位置见图3），过滤精度>5µm，使用温度为<80℃，正常使用下的寿命为6个月，压力损失≤0.01Mpa

维护及保养

a.刚开机时，应缓慢开启进气阀门，以防击穿滤芯。

b.请按滤芯正常使用寿命及时更换。

c.更换滤芯时应将系统内的压力降为零，用专用扳手拧开螺母卸下下体，即可更换。

d.当发现压差表的指针指向红色区域时，应及时用洁净的压缩空气或氮气回吹，或更换

滤芯。

e.当发现过滤器内有大里油时,请及时更换滤芯。

3.1.2冷冻式干燥机

冷冻式干燥机气源净化原理：利用全封闭压缩式制冷系统，使空压机排出的压缩空气，经过管道过滤器处理后的空气强制冷却降温到5℃，使其中的水汽迅速达到饱和，并使其大部分凝结成水滴，积聚后由排水器排出，并除去部分油分，使其达到相对干燥。

常见故障及其处理方法

冷冻干燥机蒸发压力过低，会导致冰堵或停机。

原因：工况不正常，制冷剂不足。

处理方法：调整工况，顺时针调节热气旁通阀。添加制冷剂。

冷冻干燥机蒸发压力过高，会导致干燥效果不好。

原因：负载过重，工况不正常。

处理方法：应使负载符合冷冻干燥机的要求，逆时针调节热气旁通阀。

冷冻干燥机高压压力过低。

原因：冷却水温过低或流量过大，热气旁通阀开启过大。

处理方法：逆时针调节水量调节阀，逆时针调节热气旁通阀。

冷冻干燥机高压压力过高，会导致停机。

原因：冷却水温过高或流量过小，热气旁通阀开启过小。

处理方法：顺时针调节水量调节阀，顺时针调节热气旁通阀。

注：三阀（水量调节阀、热气旁通阀和膨胀阀）的调整并不是独立的，而是相互关联的，需一边调节阀门，一边观察仪表，直至参数显示在正常范围内。

3.1.3 精过滤器

压缩空气进入冷冻式干燥机，将压缩空气中的>0.5µm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障超精过滤器和后级活性炭除油器的正常使用。

　管道过滤器为MA型（安装位置见图3），过滤精度>0.5µm，使用温度为<80℃，正常使用下的寿命为12个月，压力损失≤0.015Mpa.

注:维修及保养与管道过滤器一样。

3.1.4 超精过滤器

压缩空气进入精过滤器后，将压缩空气中的>0.01µm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障超精过滤器和后级活性炭除油器的正常使用。

　管道过滤器为MB型（安装位置见图3），过滤精度>0.01µm，使用温度为< 120℃，正常使用下的寿命为12个月，压力损失≤0.02Mpa.

注:维修及保养与管道过滤器一样。

3.1.5 活性炭除油器

除油器内装填15＃颗粒活性炭（活性炭还具有除臭、除异味的作用），它的作用是将超过精过滤器过滤后的压缩空气通过活性炭的吸附作用进行深度除油雾处理，使用寿命为12个月（如发现空压机漏油应及时更换）。

更换活性炭的步骤：

1）更换活性炭时应将系统内的压力降为零；

2）用扳手拧开上、下法兰盖螺母卸下法兰（有手孔的可先卸上法兰和手孔），放出活性炭；

3）清洗除油器罐内壁，检查通气头是否完好；

4）安装下法兰盖（有手孔安装手孔法兰盖），装新活性炭，在装填过程中可用风扇吹去活性炭中的粉尘，安装上法兰盖板。

5）检查气密性；

6）使用前可用大量的压缩空气吹扫除油器，防止除油器内和活性炭粉尘进入吸附