氮气设计指标
氮气循环系统的设计和运行原理
氮气循环系统的设计和运行原理氮气循环系统是一种重要的工程应用，主要用于维持特定环境条件下的气氛纯净度，广泛应用于制药、化工、电子、食品等行业。
本文将详细介绍氮气循环系统的设计和运行原理，帮助读者全面了解该系统的工作原理以及在实际应用中的重要性。
一、氮气循环系统的设计原理氮气循环系统的设计需要考虑以下几个关键因素：1. 确定气体需求量：根据实际应用需求，确定所需氮气的流量、纯度和压力等参数。
不同行业对氮气的要求不同，有的仅需要一定纯度的氮气，而有的则需要高纯度和高压氮气。
2. 氮气产生方式选择：氮气可以通过液化、吸附剂法、膜法、电解等多种方式产生。
根据实际需求和经济性考虑，选择合适的氮气产生方式。
3. 系统结构设计：根据气体需求量和产生方式选择合适的系统结构。
一般包括氮气产生装置、气体处理装置和氮气输送与供应装置等。
4. 安全性设计：考虑氮气产生、输送和供应过程中的安全性因素，如防爆装置、压力控制系统、漏气检测等，确保系统的安全运行。
5. 节能环保设计：尽可能采用节能环保的设计方案，减少能源消耗和环境污染。
二、氮气循环系统的运行原理氮气循环系统的运行原理主要包括以下几个步骤：1. 氮气生成：根据设计要求，选择合适的氮气产生方式，将空气中的氧气和杂质分离，生成纯净的氮气。
2. 氮气处理：通过气体处理装置对产生的氮气进行进一步处理，包括除湿、除尘、过滤等，确保氮气的纯度和质量。
3. 储存与输送：经过处理后的氮气储存在氮气储罐中，由氮气供应系统将氮气输送至需要的地方。
输送方式可以通过管道输送或者利用氮气压缩机将氮气压缩至所需压力后输送。
4. 控制与监测：氮气循环系统中需要设置相应的控制装置，对氮气的压力、流量、纯度等参数进行监测和控制，确保系统的稳定运行。
5. 循环利用：氮气循环系统可以通过回路的设计实现氮气的循环利用，减少氮气的浪费，提高能源利用效率和经济性。
三、氮气循环系统的重要性氮气循环系统在许多行业中具有重要的应用价值，其重要性主要体现在以下几个方面：1. 维持特定环境条件：氮气循环系统可以控制特定环境中的气氛纯净度，保持特定纯气氛环境，满足精密仪器、半导体加工等行业的需求。
氮气设计指标
一、氮设备技术指标：氮气产量：氮气纯度：＞%氮气压力： 0～(可调)露点：≤-40℃总装机功率： kw工作方式： 24小时连续工作重量：约 t二、PSA变压吸附制氮装置变压吸附制氮装置由吸附塔、气动阀、电磁阀、控制部分、流量计、氮分仪、消声器、纯化系统等组成，由PC机对工作全过程实现自动控制，并有测氧仪对氮气中的氧进行连续测量，可实现无人操作。
A.吸附塔（装填日本武田分子筛，填冲量≥吨）a．设计压力： 1MPab．工作压力：c．容器类别：Ⅰ类d. 数量： 2台注：采用可靠的填充技术和独特的压紧方式，有效减少分子筛的粉化，延长分子筛使用寿命，严格保证氮气纯度，确保碳分子筛的使用寿命。
B.气动阀a. 最大工作压力： MPab. 控制气源压力：～c．执行指令速度：＜ sd. 数量： 11 只e. 产地：德国宝德C.电磁阀a．最大工作压力： MPab．执行指令速度：＜ sc．型号及结构形式：型号：3V1 结构形式：角座式d. 数量： 6 只e. 产地：佳尔灵D.氮气分析仪a．型号： DFYb．测量范围：～100%c．精度： ±d．工作电压： 180～250Ve. 数量： 1只f. 产地：昶艾E. 含氧量检测仪本设备采用英国原装进口氧探头和意大利进口检测仪表，要求使用寿命长、测量精度高、测量范围宽、使用和校验方便，并具有超限报警等功能。
F．金属转子流量计配有智能流量显示仪，可分别显示氮气的瞬时及累积流量。
a．型号：b．测量范围： 50-500 Nm3/hc．测量精度：级d. 数量： 1只G．程序控制器（PLC）a．型号： FXOSb. 数量： 1只c. 适用类型：低温防震d. 产地：日本三菱e. 响应速度：～μsH．电控柜a. 数量： 1台b. 安装结构：与主机一体I．管道、支架、底座a. 数量：管道、高压联接软管、支架等各一套，底座二个（保证强度和刚性,焊接牢固吊耳，保证起吊平衡。
）J、消声器可移至室外安装。
医用气体设计示例
手术部医用气体设计示例1. 概况洁净手术部除手术室外通常还包括预麻室、麻醉恢复及ICU(重症监护）等功能用房。
手术室设置8种医用气体系统：氧气、真空吸引、压缩空气、氧化亚氮（俗称笑气)、氮气、二氧化碳、氢气和麻醉废气排放系统。
预麻室设置氧气、压缩空气、真空吸引和氧化亚氮4种医用气体.麻醉恢复和ICU设置氧气、真空吸引和压缩空气3种医用气体。
2. 系统说明2.1 洁净手术部所用氧气由医院集中氧气站单独供给。
要求供气压力0.6MPa,经手术层的二级减压箱减压至0.45MPa，再送往手术室及其他功能用房。
2。
2 洁净手术部所用真空吸引由医院集中吸引站单独供给，要求供气压力—0.03~—0。
07MPa.2.3 洁净手术部所用压缩空气由医院集中压缩空气站单独供给.要求供气压力0.60MPa，经手术层的二级减压箱减压至0。
45MPa，再送往手术室及其他功能用房。
2。
4 笑气采用2＊2瓶组自动切换汇流排供气。
笑气减压至0.45MPa,送往手术室及其他功能用房.2.5 氮气采用5＊2瓶组自动切换汇流排供气。
氮气减压至0.95MPa，送往手术室及其他功能用房.2。
6 二氧化碳采用2*2瓶组自动切换汇流排供气.二氧化碳减压至0。
4MPa，送往手术室及其他功能用房.2。
7 氢气采用2x2瓶组自动切换汇流排供气。
氢气减压至0。
40MPa，送往手术室及其他功能用房。
2。
8 麻醉废气排放采用射流原理（或气环泵），射流原理以压缩空气作动力源，通过射流技术的废气终端收集气体，管道汇总后排至室外安全处（气环泵抽吸收集麻醉废气，排至室外安全处）。
3. 技术参数表气体终端输出压力与流量及终端数量配置表气体管道设计参数表4. 用气点末端支线管径表4.1 普通病房、门诊及治疗室等：4。
2 手术室、重症监护、抢救室：5. 施工说明5.1 真空吸引干管采用热镀锌钢管或非金属管，进入室内支管采用紫铜管.5.2 紫铜管的连接除阀门附件外均采用银基钎焊，热镀锌钢管采用丝扣连接，PVC管采用专用胶粘接。
20m^3-氮气储罐设计资料
氮气储罐应设置排污口，物料进口，物料出口，人孔，温度计口，压力表口，安全阀口，放空口。
法兰公称压取
根据《压力容器与化工设备实用手册》 a时，可选接管公称通径DN=80mm。
根据设计压力 ，查HG/T 20592-97《钢制管法兰》表4-4，选用PN=带颈平焊法兰（SO），由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用，表。选择密封面型式为凹凸面（MFM），压力等级为~，接管法兰材料选用16MnR。根据各接管公称通径，查表4-4得各法兰的尺寸。
设：厚度附加量 C=2mm
开孔直径D=Di+2C=450+4=504mm
则 =1900/3=633mm
故可以采用等面积法进行开孔补强计算。
接管材料选用16MnR钢，其许用应力
根据GB150-1998中，
其中：壳体开孔处的计算厚度
接管的有效厚度
强度削弱系数
则
3.5.2.补强范围
3.5.2.1.补强有效宽度B的确定：
图3-1带颈平焊钢制管法兰
表3-1法兰尺寸
序号
名称
公称通径
DN
钢管外 径
B
连接尺寸
法兰厚度
C
法兰高度
H
法兰颈
法兰内径
B1
坡口宽度
b
法兰理论质量
kg
法兰外径
D
螺栓孔中心圆直径
K
螺栓孔直径
L
螺栓孔数量
n
螺栓
Th
B系列
A
物料入口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
B
注氮设计
4301工作面注氮防灭火设计我矿4301采用综放工艺回采，其采空区遗煤较多、范围广、空间大，加之所采4#煤自燃倾向性等级为Ⅱ类，工作面防灭火工作十分重要。
采用注氮防灭火措施的有效覆盖率较高、适应性较好，能有效的保证工作面回采期间防灭火安全。
为了防止输氮管路和采空区泄漏氮气造成人员伤害、保证注氮防灭火效果，特编制如下设计。
一、工作面概况1、采煤工作面位置：工作面位于位于主斜井工业广场东北约1000m空地处井田西部，东翼回风北部，南部为东翼回风巷，对回采无影响，北侧为后安煤矿，开采过程中应预防后安煤矿采空区水通过塌陷裂隙导入工作面，编制好安全规程。
2、工作面有关参数走向长度：892m，煤层厚度为5.7-8.3m，平均7.26m。
平均采高：机采3m，放煤高度4m。
瓦斯等级：瓦斯。
自燃倾向性：Ⅱ类自然。
工作面倾斜长：207m。
一、注氮防灭火方案1、注氮防灭火措施的适应性和有效性分析氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。
由于氮气分子结构稳定，其化学性质相对稳定，在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量的增加，氧气含量必然降低。
当氧气含量低到5～10％时，可抑制煤炭的氧化自燃；氧气含量降至3％以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。
用氮气防灭火和阻止瓦斯爆炸的过程称为惰化，惰化后的火区因氧气不足而不能燃烧和爆炸。
氮气的防灭火作用，即是使采空区等有关区域惰化。
具体地说，氮气的防灭火作用和特点是：1）氮气可以充满任何形状的空间并将氧气排挤出去，从而使火区中因氧含量不足而将火源熄灭，或者使采空区中因氧含量不足而使遗煤不能氧化自燃；2）在有瓦斯和火存在的气体爆炸危险区内，注入氮气能使可燃性气体失去爆炸性；3）向采空区或火区中大量注入氮气后，可以增加采空区相对压力，致使新鲜空气难以漏入；4）氮气防灭火必须与均压和其它堵漏风措施配合应用。
否则，如果注入氮气的采空区或火区漏风严重，氮气必然随漏风流失，难以起到防灭火作用。
氮气9%标准
氮气9%标准
首先，我们需要明确什么是氮气9%标准。
氮气9%标准是指氮气的纯度达到99.9999%以上的要求。
这意味着在每百万个气体分子中，有且仅有不到10个分子
不是氮气。
这样的高纯度要求使得氮气可以在许多对纯净气体要求严格的场合得到应用，比如半导体制造、光伏产业、医药行业等。
其次，氮气9%标准的应用范围非常广泛。
在半导体制造中，高纯度的氮气可
以用于清洗和干燥工艺，确保半导体产品的质量和稳定性。
在光伏产业中，氮气可以用于晶体硅的生长和制备过程，保证光伏电池的高效率和长寿命。
在医药行业中，氮气可以用于制备药品和保护药品的质量。
此外，氮气9%标准还可以应用于实验
室研究、气相色谱分析、食品包装和保鲜等领域。
除了应用范围广泛之外，氮气9%标准的生产和检测技术也在不断发展。
目前，高纯度氮气的生产技术主要包括分子筛吸附法、膜分离法、压力摩擦法等。
而对于氮气纯度的检测，则可以通过质谱仪、气相色谱仪、红外吸收光谱仪等高精度仪器进行检测和分析。
总的来说，氮气9%标准是氮气纯度的一个重要指标，其高纯度要求使得其在
许多领域得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步，氮气9%标准的生产和检测技
术也在不断提升，为氮气的高纯度应用提供了可靠的保障。
希望本文能够帮助读者更好地了解氮气9%标准，进一步推动氮气高纯度应用技术的发展。
《化工设备机械基础》课程设计_10立方米氮气罐设计
《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：目录摘要 (3)1 罐体壁厚的设计 (5)（１）计算厚度 (5)（２）校核气压试验强度 (5)2 封头厚度设计 (6)（１）计算封头厚度 (6)（２）校核罐体与封头气压试验强度 (6)3 鞍座的设计 (7)m............................................................................................... 错误!未定义书签。
（１）罐体质量1m .............................................................................................. 错误!未定义书签。
（２）封头质量2m............................................................................................... 错误!未定义书签。
（３）液氮质量3m .............................................................................................. 错误!未定义书签。
（４）附体质量44 人孔 (8)5 人孔补强 (9)6 接管 (10)致谢 (13)符号说明 (14)参考资料 (16)摘要氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。
氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。
常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
制氮机主要技术指标
制氮机主要技术指标制氮机是一种将空气中的氧气分离出来，生成纯净氮气的设备。
它广泛应用于医药、化工、电子、食品、金属加工等领域，以满足不同行业对氮气的需求。
制氮机的主要技术指标包括以下几个方面：1.纯度：制氮机的主要目的是获取高纯度的氮气。
氮气的纯度通常用氧气含量表示，一般要求在99.5%以上，甚至达到99.999%。
制氮机需要具备较高的分离效率和处理能力，确保氮气的纯度达到所需水平。
2.产气流量：制氮机的产气流量是指单位时间内制取的氮气量，一般单位为标准立方米/小时（Nm³/h）。
制氮机的产气流量需从实际需求出发，根据客户的使用情况进行调整和设计。
3.压力：制氮机产生的氮气压力需根据用户的需求而定，并根据现场情况进行调整。
一般氮气的压力范围在0.5-1.0MPa，需要确保其稳定性和准确性。
4.能耗：制氮机的能耗是制取氮气过程中的重要指标，直接影响到用户的经济性和环保性。
制氮机需具备高效节能的特点，尽量减少能耗，提高整体效益。
5.运行稳定性：制氮机需要具备良好的运行稳定性和可靠性，可以长时间持续运行，不受外界环境的干扰。
同时，还需要具备自动监测和报警功能，及时发现和解决故障，确保运行的安全性和稳定性。
6.自动控制：制氮机要求具备自动控制功能，能够根据氮气的需求自动调节产气流量和纯度，实现生产的智能化和自动化。
7.设备结构：制氮机通常由压缩机、分离装置、冷却装置和控制系统等组成。
其设备结构需合理，每个组件的工作稳定，互相之间功能配合默契，确保整个系统的正常运行和高效工作。
制氮机作为一种重要的气体分离设备，其性能和技术指标对其使用效果和经济效益具有重要影响。
制氮机制造商在设计和生产制氮机时，需要根据用户的需求和应用场景，综合考虑以上指标，并根据实际情况进行优化设计，以满足用户的需求。
氮气设计指标
一、氮设备技术指标：氮气产量：氮气纯度：＞99.5%氮气压力： 0～0.7(可调)露点：≤-40℃总装机功率： 0.5工作方式： 24小时连续工作重量：约 5.3 t二、变压吸附制氮装置变压吸附制氮装置由吸附塔、气动阀、电磁阀、控制部分、流量计、氮分仪、消声器、纯化系统等组成，由机对工作全过程实现自动控制，并有测氧仪对氮气中的氧进行连续测量，可实现无人操作。
A.吸附塔（装填日本武田分子筛，填冲量≥ 2.3 吨）a．设计压力： 1b．工作压力： 0.8c．容器类别：Ⅰ类d. 数量： 2台注：采用可靠的填充技术和独特的压紧方式，有效减少分子筛的粉化，延长分子筛使用寿命，严格保证氮气纯度，确保碳分子筛的使用寿命。
B.气动阀a. 最大工作压力： 1.6b. 控制气源压力： 0.3～0.6c．执行指令速度：＜0.3 sd. 数量： 11 只e. 产地：德国宝德C.电磁阀a．最大工作压力： 1.6b．执行指令速度：＜0.2 sc．型号及结构形式：型号：3V1 结构形式：角座式d. 数量： 6 只e. 产地：佳尔灵D.氮气分析仪a．型号：b．测量范围： 0.1～100%c．精度： ±0.5d．工作电压： 180～250Ve. 数量： 1只f. 产地：昶艾E. 含氧量检测仪本设备采用英国原装进口氧探头和意大利进口检测仪表，要求使用寿命长、测量精度高、测量范围宽、使用和校验方便，并具有超限报警等功能。
F．金属转子流量计配有智能流量显示仪，可分别显示氮气的瞬时及累积流量。
a．型号：b．测量范围： 50-500 3c．测量精度： 1.6级d. 数量： 1只G．程序控制器（）a．型号：b. 数量： 1只c. 适用类型：低温防震d. 产地：日本三菱e. 响应速度： 0.72～16.2μsH．电控柜a. 数量： 1台b. 安装结构：与主机一体I．管道、支架、底座a. 数量：管道、高压联接软管、支架等各一套，底座二个（保证强度和刚性,焊接牢固吊耳，保证起吊平衡。
氮气课程设计
氮气课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握氮气的化学性质、用途及其在自然界和工业中的应用。
技能目标要求学生能够运用实验和观察的方法探究氮气的性质，并能进行简单的氮气实验操作。
情感态度价值观目标则是培养学生对科学探究的兴趣和热情，提高他们对环境保护的认识。
教学目标应具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
同时，要分析课程性质、学生特点和教学要求，明确课程目标，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括氮气的化学性质、用途及其在自然界和工业中的应用。
教学大纲将按照教材的章节进行安排，具体内容包括：1.氮气的分子结构和性质2.氮气的制备方法3.氮气的用途，如氮气保护、氮气肥料等4.氮气在自然界和工业中的应用教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况和教学目标进行调整，确保内容的科学性和系统性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解氮气的分子结构、化学性质和用途等理论知识。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生探讨氮气在工业和环境保护中的应用，提高他们的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析实际案例，如氮气在食品保鲜和医疗领域的应用，让学生了解氮气的实际用途。
4.实验法：进行氮气实验，让学生亲手操作，观察氮气的性质，提高他们的实验技能和观察能力。
通过多样化的教学方法，使学生在轻松愉快的氛围中掌握氮气的相关知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、适合学生水平的氮气相关教材，作为教学的主要依据。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观展示氮气的性质和应用。
4.实验设备：准备实验器材和设备，让学生进行氮气实验，提高他们的实验技能。
波峰焊氮气参数设定DOE--IE胡继辉
• 4管 -0.000324 -0.000162 0.000068 -2.39 0.252
• 流量*压力 0.000378 0.000189 0.000068 2.79 0.219
• 流量*4管 0.000887 0.000443 0.000068 6.53 0.097
• 压力*4管 -0.001206 -0.000603 0.000068 -8.89 0.071
0711 0.1762
0801 0.1754
0802 0.1628
0804 0.1187
0805
0806
0807
0.1142 0.1170 0.1387
成效预估：（改善前单台氮气成本－改善后单台氮气成本）×福清厂年产量 =（0.170 － 0.122) ×30,000,000=1,440,000（元RMB）
改善前平均值
0.02
为0.170元/台
改善后平均值 为0.122元/台
0 0708
0709
0710
0711
0712
0801
0802
0804
0805
0806
0807
液氮单台成本(元RMB)
月份
液氮单台成 本(元RMB)
0708 0.1762
0709 0.1617
0710 0.1705
0711 0.1697
波峰焊氮气参数设定
From: IE-胡继辉、林天 Date： Sep.-04-2008
1
内容
一、问题叙述 二、衡量的评判标准 三、实验因子 四、控制因子和工程记录 五、实验设计 六、产出 七、改善前后数据比对 八、财务效应 九、心得体会
2
一、问题叙述
10立方米氮气罐设计
《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：目录摘要 (2)1 罐体壁厚的设计 (4)（１）计算厚度 (4)（２）校核气压试验强度 (4)2 封头厚度设计 (5)（１）计算封头厚度 (5)（２）校核罐体与封头气压试验强度 (5)3 鞍座的设计 (6)m (6)（１）罐体质量1m (6)（２）封头质量2m (6)（３）液氮质量3m (7)（４）附体质量44 人孔 (7)5 人孔补强 (8)6 接管 (9)致谢 (12)符号说明 (13)参考资料 (15)摘要氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。
氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。
常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
氮气罐，又称氮气瓶，是用来运输、使用氮气的储存设备，耐高压，一般可以存储高压液态氮。
103M氮气罐设计设备设计主要技术指标:管口表:1 罐体壁厚的设计设备主要材质为16MnR ，根据新标准/32008GB TF -《锅炉和压力容器用钢板》。
16MnR 则为345Q R ,由于温度按常温计算，则查428p 页表可得：[]170tMPa σ= 345s MPa σ= 0.85ϕ= （采用双面焊对接接头,局部无损检测）取2 1.0C mm = 1800i D mm =（１）计算厚度[] 1.118006.8821700.85 1.12c i tcP D mm P δσ⨯===⨯⨯-Φ-设计厚度：2 6.88 1.07.88d C mm δδ=+=+= 根据7.88d mm δ=，查表12-9得10.25C mm = 名义厚度：1n d C δδ=++圆整量=7.880.25++圆整量 圆整后，取名义厚度9n mm δ=复验：6%96%0.540.25n mm mm δ⨯=⨯=> 故最后取10.25C mm = 该氮气罐可用9mm 厚的345Q R 钢制作。
管道氮气置换标准
管道氮气置换标准
管道氮气置换标准主要涉及以下几个方面:
1.氮气置换的台格标准:依据中华人民共和国国家标准《输气管道工程设计规范(GB50251-2015)》中，第十一章第3节《干燥与置换》的内容，“当可燃气体爆炸下限大于4%时，分析检测数据小于0.5%为台格;可燃气体爆炸下限小于等于4%时。
分析检测数据小于0.2%为合格。
2.氮气置换的技术要求:
●置换过程中管道输送氮气的气流速度不得大于5m/s。
●置换过程中混合气体应通过临时放空系统放空，放空口应设置在宽广的地方，远离交通和居民点。
●放空隔离区内不得有烟火和静电火花。
●罐放空管口末端应配备气体含虽检测设备，用氮气置换空气时，当放空管口置换出的氧气浓度检测值小于17%，可燃气体浓度检测值0%LEL,每间隔5分钟连续3次取样分析，均达到此指标为置换合格。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关规范文件或咨询专业工程师。
制表：审核：批准：。
2018注氮防灭火设计说明
采空区O 2V 12% 抑制采空区瓦斯爆炸采空区O2V 7%抑制采空区浮煤氧化自燃采空区O2V 3%扑灭采空区煤层自燃板石煤矿注氮防灭火专项设计煤炭科学研究总院分院、东北煤炭工业环保研究有限公司分别于JX JX 2010 年、2013 年、2014 年对我矿19、19b、20、22、22a、23、23a 煤层煤炭自然倾向鉴定，属于I类容易自然煤层。
板石煤矿采取的防灭火措施为注氮防灭火，特编制《板石煤矿注氮防灭火设计》，设计如下：一、氮气防灭火原理及特点空气中的氮气体积含量为78.1%,氮气比空气略轻，在标准状态下，1立方米氮气的质量为1.25 kg。
氮气在常温下常压下是无色、无味、无毒的不可燃气体，对振动，热、电火花等都是稳定的，无腐蚀作用，也不轻易与金属化合。
氮气防灭火的原理见以下框图：迅速充满采空区氮气防灭火的特点为:氮气比空气略轻，可以充满封闭围的所有空间，特别有利于工作面采空区上部和巷道冒顶区的防灭火。
通过管道输送，不需用水，输送方便。
降低采空区氧含量灭火过程中不损坏井巷设备，使灾后恢复工作简单。
氮气本身无毒，使用安全。
使用方便，投入防灭火速度快，采空区有发火征兆时，只需开启阀门，便可迅速向采空区注入氮气。
灭火速度快，能迅速降低封闭区的氧含量使火区窒熄。
目标注氮时，能迅速降低巷道冒顶区的一氧化碳含量，保证灭火人员的安全。
能提高火区气体压力，减小火区漏风。
火区漏风过多时效果下降，故氮气灭火时需一定程度的严密性。
封闭注氮时对火源的降温效果较差，因此氮气灭火后或者将火源点甩入采空区窒熄带，或者进入封闭区（巷道火灾）直接降温。
二、注氮防灭火措施和有效性分析氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。
由于氮气分子结构稳定，其化学性质相对稳定，在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量的增加，氧气含量必然降低。
当氧气含量低到5〜10%时，可抑制煤炭的氧化自然；氧气含量降至3%以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的引燃与复燃。
氮气管路设计
氮气管路设计
氮气管路设计是工业领域中一个关键的环节，它在各种工艺过程中起着重要的作用。
具体而言，氮气管路设计是指将氮气从氮气源输送到需要使用氮气的设备或工艺中的过程。
在氮气管路设计中，需要考虑氮气的压力和流量。
根据实际需求，可以选择合适的管道材料和尺寸，以确保氮气的正常输送。
此外，还需要根据氮气的压力和流量确定适当的阀门和附件，以便调节和控制氮气的流动。
在氮气管路设计中，需要考虑氮气的纯度要求。
不同的工艺过程对氮气的纯度有不同的要求，因此需要根据实际情况选择适当的氮气净化设备，如过滤器和干燥器，以保证氮气的纯度达到要求。
在氮气管路设计中，还需要考虑氮气的安全性。
氮气具有不可燃和不可爆炸的特性，但在高压条件下，氮气可能会引发爆炸或火灾。
因此，需要采取适当的安全措施，如安装压力释放阀和火灾报警系统，以确保氮气的安全使用。
在氮气管路设计中，需要考虑氮气的节能性。
合理设计氮气管路可以减少氮气的压力损失和泄漏，从而减少能源的消耗。
此外，还可以采用节能设备，如变频器和热回收装置，来提高氮气的利用效率。
氮气管路设计是一个复杂而重要的工作。
只有充分考虑氮气的压力、流量、纯度、安全性和节能性等因素，才能设计出高效、安全、可
靠的氮气管路系统，为工业生产提供稳定可靠的氮气供应。
这对于各行各业的生产过程都具有重要意义。
《氮气》 教学设计
《氮气》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解氮气的物理性质，包括颜色、气味、状态、密度、溶解性等。
（2）掌握氮气的化学性质，如稳定性、与氧气的反应等。
（3）理解氮气在自然界和生产生活中的重要用途。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过对氮气性质和用途的学习，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受化学与生活的紧密联系，激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养学生的环保意识和可持续发展观念。
二、教学重难点1、教学重点（1）氮气的化学性质，特别是氮气与氧气的反应。
（2）氮气的用途。
2、教学难点（1）理解氮气的稳定性及其在化学反应中的表现。
（2）氮气在化工生产和环境保护中的应用原理。
三、教学方法1、讲授法讲解氮气的性质、用途等基础知识，使学生对氮气有初步的了解。
2、实验法通过演示实验，让学生直观地观察氮气的化学性质，增强学生的感性认识。
3、讨论法组织学生讨论氮气在生活和生产中的应用，培养学生的合作交流和思维能力。
4、多媒体辅助教学法利用多媒体展示图片、视频等资料，帮助学生更好地理解氮气的相关知识。
四、教学过程1、导入新课通过展示一些与氮气有关的图片，如氮气充装的轮胎、食品包装中的氮气等，引导学生思考氮气在生活中的应用，从而引出本节课的主题——氮气。
2、讲解氮气的物理性质（1）展示一瓶氮气，让学生观察氮气的颜色、状态。
（2）介绍氮气的气味、密度、溶解性等物理性质。
3、讲解氮气的化学性质（1）稳定性强调氮气分子结构的稳定性，使其在常温下不易与其他物质发生反应。
（2）与氧气的反应通过实验演示氮气在放电条件下与氧气的反应，生成一氧化氮。
（3）与氢气的反应简单介绍氮气在高温高压、催化剂条件下与氢气反应生成氨气。
4、讲解氮气的用途（1）保护气由于氮气的稳定性，常用于食品包装、灯泡填充等方面，防止物质被氧化。
（2）化工原料用于合成氨、硝酸等化工产品。
氮气(IG-100)灭火系统设计规范
氮气(IG-100)灭火系统设计规范1范围本规范规定了氮气（IG-100）灭火系统设计的术语和符号、设计要求、系统组件、操作与控制、安全要求的内容。
本规范适用于新建、扩建、改建工程中设置的以下形式的氮气IG-100灭火系统设计：即高压无缝钢瓶储存压力为15MPa（20℃）、20MPa（20℃）的氮气IG-100全淹没灭火系统（钢瓶供气系统形式）和以工业管网常年保证气压为（0.8～3.0）MPa的氮气主管道为气源的氮气IG-100全淹没灭火系统（工业管网供气系统形式）。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 1527拉制铜管GB/T 8163输送流体用无缝钢管GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB 16912-1997氧气及相关气体安全技术规程GB 20128-2006惰性气体灭火剂GB 50016建筑设计防火规范GB 50045高层民用建筑设计防火规范GB 50116-1998火灾自动报警系统设计规范GB 50263-2007气体灭火系统施工及验收规范GB 50316-2000工业金属管道工程设计规范GB 50370-2005气体灭火设计规范GA 400-2002气体灭火系统通用部件及技术要求ISO 6183消防设备二氧化碳灭火系统设计和安装标准ISO 14520-2000气体灭火系统—物理性能和系统设计BS 5306房屋灭火装置及设备NFPA 2001：2004洁净气体灭火系统标准3术语和符号下列术语和符号适用于本标准。
3.1术语3.1.1氮气IG-100 灭火剂nitrogen fire extinguishing agent IG-100氮气IG-100是由氮气组成的灭火剂。
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一、氮设备技术指标：氮气产量：氮气纯度：＞99.5%氮气压力： 0～0.7Mpa(可调)露点：≤-40℃总装机功率： 0.5 kw工作方式： 24小时连续工作重量：约 5.3 t二、PSA变压吸附制氮装置变压吸附制氮装置由吸附塔、气动阀、电磁阀、控制部分、流量计、氮分仪、消声器、纯化系统等组成，由PC机对工作全过程实现自动控制，并有测氧仪对氮气中的氧进行连续测量，可实现无人操作。
A.吸附塔（装填日本武田分子筛，填冲量≥ 2.3 吨）a．设计压力： 1MPab．工作压力： 0.8Mpac．容器类别：Ⅰ类d. 数量： 2台注：采用可靠的填充技术和独特的压紧方式，有效减少分子筛的粉化，延长分子筛使用寿命，严格保证氮气纯度，确保碳分子筛的使用寿命。
B.气动阀a. 最大工作压力： 1.6 MPab. 控制气源压力： 0.3～0.6Mpac．执行指令速度：＜0.3 sd. 数量： 11 只e. 产地：德国宝德C.电磁阀a．最大工作压力： 1.6 MPab．执行指令速度：＜0.2 sc．型号及结构形式：型号：3V1 结构形式：角座式d. 数量： 6 只e. 产地：佳尔灵D.氮气分析仪a．型号： DFYb．测量范围： 0.1～100%c．精度： ±0.5d．工作电压： 180～250Ve. 数量： 1只f. 产地：昶艾E. 含氧量检测仪本设备采用英国原装进口氧探头和意大利进口检测仪表，要求使用寿命长、测量精度高、测量范围宽、使用和校验方便，并具有超限报警等功能。
F．金属转子流量计配有智能流量显示仪，可分别显示氮气的瞬时及累积流量。
a．型号：b．测量范围： 50-500 Nm3/hc．测量精度： 1.6级d. 数量： 1只G．程序控制器（PLC）a．型号： FXOSb. 数量： 1只c. 适用类型：低温防震d. 产地：日本三菱e. 响应速度： 0.72～16.2μsH．电控柜a. 数量： 1台b. 安装结构：与主机一体I．管道、支架、底座a. 数量：管道、高压联接软管、支架等各一套，底座二个（保证强度和刚性,焊接牢固吊耳，保证起吊平衡。
）J、消声器可移至室外安装。
数量2只。
注：各储罐含压力表、安全阀、排污阀等配套附件。
各压力容器按GB150-98标准制作验收。
三、设备结构形式要求及外观要求1、全套设备要求安装在一个底座上。
便于业主吊装和移动。
底座宽度要求不超出汽车车厢宽度。
各罐体高度要满足运输和安装要求。
2、各管路、支架、底座等焊接部位应满足国家相关要求，无焊接缺陷。
3、全套设备外观喷涂垂纹漆二道，喷漆按照JB2536—80进行，色调协调统一，外观美观。
储罐、管路、支架等应做两遍防锈底漆，保证防腐性能可靠。
四、技术文件图纸资料进度序号交付内容数量交付时间1 气站工艺流程图 1份合同生效后一周2 现场布置图（基础图、房间布置图） 1份合同生效后一周3 机械总装图 1套随机提供4 电器原理图 1套随机提供5 电器接线图 1套随机提供6 使用说明书（包括各选用件使用说明书） 1套随机提供7 压力容器技术文件 1套随机提供8 装箱清单 1份随机提供9 合格证（包括所以选用件合格证） 1套随机提供五、技术服务1.售前工程服务（1）．出卖人负责提供技术先进、性能优良的设备。
（2）．出卖人负责提供相关技术资料及技术咨询。
（3）．出卖人负责进行设备的系统现场布置设计（4）．出卖人负责对设备现场人员进行培训，基本使操作人员达到：a.买受人能独立进行系统设备的操作使用。
b.买受人能独立进行系统设备电气的日常维护和常见故障的排除。
c.买受人能独立进行设备机械的日常维护和常见故障的排除。
2.售后的质保承诺全套系统设备的质保期自设备从生产厂启运十八个月，或从验收合格计十二个月，以两者先到期为准，在此期限内，出卖人所提供的设备及部件因质量问题所出现的破损维修或更换所发生的费用由出卖人承担，由于错误操作及使用不当而造成的设备破损或更换，所发生的费用由买受人承担。
3.售后的服务承诺3.1 设备用户档案的建立(1).出卖人建立用户档案，便于协助买受人进行设备管理。
(2).便于定期提醒买受人更换易损件，检查设备及注意事项（如以传真、电子邮件）等形式提醒合理使用和保养设备。
3.2 定期回访服务(1). 定期专人专项以电话形式进行产品使用跟踪服务调查及售后服务意见征询。
(2). 出卖人定期专人专项进行登门走访，并免费帮助买受人解决现场疑难问题。
3.3故障排除(1).当设备发生故障时，无论节假日期出卖人可在接到电话或传真后第一时间解决问题；(2).当设备发生故障之时起，出卖人服务热线24小时在线。
3.4 系统终身服务(1). 出卖人提供设备的终身免费技术咨询与服务(2). 出卖人提供系统设备的终身备品备件的供给；用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从0.6m pa充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶解答：这个问题并不简单。
为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m³容器的温度均保持在25℃。
冲第1瓶氮气。
氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝n RT，则n＝pV/RT＝（12×106×0.04）÷（8.314×298）＝193.7mol，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（0.6×106×1）÷（8.314×298）＝242.2mol。
我们想象一下，1个1.04m³的容器有242.2mol＋193.7mol＝435.9mol的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（435.9×8.314×298）/1.04＝1038436pa≈1.04Mpa，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力。
同理，冲第2瓶，第3瓶等等，都有一个平衡压力，下面予以逐瓶计算：瓶序号平衡压力1 1.04Mpa2 1.46Mpa3 1.87Mpa4 2.26Mpa4 2.63Mpa5 2.99Mpa6 3.34Mpa7 3.67Mpa8 3.99Mpa9 4.30Mpa10 4.60Mpa11 4.88Mpa12 5.15Mpa13 5.41Mpa14 5.66Mpa15 5.90Mpa16 6.13Mpa17 6.36Mpa18 6.58Mpa19 6.79Mpa20 6.99Mpa21 7.18Mpa22 7.37Mpa23 7.55Mpa24 7.72Mpa25 7.88Mpa26 8.04Mpa27 8.19Mpa28 8.34Mpa29 8.48Mpa30 8.62Mpa31 8.75Mpa32 8.87Mpa33 8.99Mpa34 9.11Mpa35 9.22Mpa36 9.33Mpa37 9.43Mpa38 9.53Mpa39 9.62Mpa40 9.71Mpa41 9.80Mpa42 9.88Mpa43 9.96Mpa44 10.03Mpa由计算可见，竟然需要44瓶氮气！所以用氮气瓶将1m³容器冲压至10Mpa根本不可取，还是用压缩机的好。
补充理解知识: 压力: (1)压力的定义:垂直压在物体表面上的力叫做压力(Pressure)。
(2)压力产生的原因:由于挤压形变;注意:压力并不都是由重力引起的;(注:压力为接触力); (3)压力产生的条件:物体间有接触并且发生形变; (4)压力的大小:应对物体进行受力分析，才能确定压力的大小。
注意:只有当物体放在水平面上，在竖直方向不受其它外力(只存在重力和支持力)且系统处于平衡状态时，物体对水平面的压力才可以说在数值上与重力相等，即F= G; (5)压力的方向:垂直于受力物体表面，并指向受力物体内部; (6)压力的作用点:在受力物体的接触表面上; (7)压力的物理量符号: F或F压;压力的国际制单位(SI制):牛顿(N)。
压强:(1)压强的定义:在物理学中，物体单位面积上受到的压力叫做压强(Pressure)。
即:压强=压力/受力面积。
(2)压强公式:P=F/S ;其中，P - 压强 - 帕斯卡(Pa); F - 压力 - 牛顿(N);S - 面积 - 平方米(m^2); (3)公式的适用范围:对于固体、液体、气体都适用;但液体产生的压力不一定等于自身重力。
(4)压强的常用单位还有:百帕、千帕(KPa)[1 KPa =103Pa]、兆帕(MP a)[1 MPa =106Pa]; (5)压强的物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量，所以压强的大小，不仅与压力的大小有关，而且与受力面积大小有关; (6)增大压强的方法: ①当压力F 一定时，需减少受力面积S; ②当受力面积S一定时，需增大压力F; ③在条件允许的情况下，可同时增大压力F、减小受力面积S。
(7)减小压强的方法: ①当压力F一定时，增大受力面积S; ②当受力面积S一定时，减小压力F; ③在条件允许的情况下，可同时减小压力F、增大受力面积S。
氮气瓶1瓶，共13MPA的氮气，以0.55MPA的压力放出，这些氮气一共可以用多久，最好附上详细算法。
问题补充：要求的流量是7.08l/min到8.5l/min 同时，我用的是气体氮气，氮气瓶体积为40L还要知道流量，即每分钟的排出0.55Mpa氮气的流量，这样可以算出每分钟氮气排出的重量G1,另外还要知道氮气瓶的体积，根据体积和液氮的密度计算出重总G，G/G1就是时间了。
当然还要考虑到氮气瓶内的剩余量。
按照P1V1/T1=P2V2/T2公式计算，如果温度变化不计，则瓶内的气体相当于0.55Mpa 的40*13/0.55=945l,流量按8.0l/min计算，则时间为：945/8=118分钟《化学化工物性数据手册无机卷》p58上有液氮的密度；氮的标准沸点是-195.8℃,液体密度0.808（-195.8℃），/xz/xz8/73356noypq.htm1m3液氮可汽化成氮气808/28*22.4=646.4 标立氮气在5MPa时的密度是多少?P,T,V,n之间是有密切联系的,准确的就是符合公式:PV=nRT其中n是气体摩尔数,R是常数8.314密度d=m/V=28n/V上面两个式子联合得:d=28P/RT可以看出氮气的密度同时与压强和温度有关,如果温度为t摄氏度,即t+273.15K,并把压强P 的单位换算成Pa,那么:d=28P/[8.314*(273.15+t)]。