制氮设备自动控制系统
PSA制氮机的PLC控制系统设计
PSA制氮机的PLC控制系统设计PLC控制系统是PSA制氮机中的关键部件之一,它负责监控和控制整个制氮过程,保证系统的稳定性和可靠性。
本文将重点介绍PSA制氮机的PLC控制系统设计。
首先,PLC控制系统设计必须考虑到整个制氮机的工作流程。
制氮机的工作流程包括吸附、脱附、排气、脱湿等多个步骤,每个步骤都需要精确的控制和监测。
因此,PLC控制系统设计需要根据工作流程来确定相应的输入输出信号和控制逻辑。
其次,PLC控制系统设计需要考虑到安全性和可靠性。
制氮机是一个高压、高温的设备,其控制系统必须保证操作人员的安全,并且能够在故障情况下自动停机或报警。
因此,PLC控制系统设计要考虑到各种故障情况的处理方式,包括气源中断、压力过高、温度过高等。
另外,PLC控制系统设计还需要考虑到控制精度和响应速度。
制氮机的制氮效率和质量受到控制系统的精度和响应速度的影响。
因此,PLC控制系统设计需要考虑到实时控制和监测的需求,尽可能减少延迟和误差。
在PLC控制系统设计过程中,需要确定输入输出信号列表,包括传感器信号、执行器信号等。
传感器信号用于监测各个工作参数,如压力、温度、流量等;执行器信号用于控制各个执行元件,如电磁阀、泵等。
在确定输入输出信号列表后,需要设计相应的硬件接口电路,将传感器和执行器与PLC连接起来。
针对制氮机的工作流程和安全性要求,需要设计相应的控制逻辑。
控制逻辑可以分为两个层次:主控制层和子控制层。
主控制层负责整个制氮过程的调度和监测,根据工艺流程和输入输出信号,控制各个步骤的启停和切换;子控制层负责各个步骤的具体控制,如调节吸附器和脱附器的气流方向、流量和压力等。
在主控制层和子控制层中,可以使用图形化编程软件来编写控制程序。
图形化编程软件可以直观地表示控制逻辑和参数设置,便于修改和维护。
同时,还可以通过软件仿真和调试来验证控制逻辑的正确性。
最后,PLC控制系统设计还需要考虑到人机界面和数据存储。
人机界面可以通过触摸屏或计算机软件实现,用于操作和监视制氮机的运行状态;数据存储可以通过内存卡或网络实现,用于存储和分析制氮机的历史数据。
DCS控制在矿井灭火系统中的应用
1 . 系统组成及功能
总 的来说 ,计 算机集 散控制 系统是 由 硬件 和软件组 成 。D CS 的硬件 ,主要 有集
中操作管理装置 ( 上位机 )、分散过程控
制装 置 ( 下位 机 )以及通 信连接 设备等 。 这 里 上位 机兼 作服 务器使 用 。 ・ 软件 包括 系 统 软件和 应用 软件 。通过 网络设备 将这 些
胁到煤炭工作人员的生命。因此,早在几十年前,国内 外很多机构、科研院所都在研究如何防治煤炭 自 燃。矿 井的环境具有独特性 , 所以无法将其他行业的灭火方法 用在煤炭行业。目 前 ,国内外广泛采用灌浆、注凝胶、 注氮气等技术,来防治和消除煤炭 自 燃。尤其是注氮气 与三相泡沫相结合的防治技术对保证矿井安全生产起到
域的信息化程度的不断提高 ,新井的注氮
系统 就是采 用D C S 控 制模 式。并对 两套原
2 . 三相泡沫生成系统
三相泡沫生成系统是 由发 泡机 组成 ,该 系统工作原理是将
有注氮机控制系统 ,进行DC S 控制模式改
造 ,从而 使矿 井灭火过 程控制 自动化 程度 得到 了很 大的提 高 ,操 作人 员的劳动 强度
如图3 所示 。
上 位机 工 程 师站
图2 井下灭火 系统工作流程
1 、3 . 压缩 机车 2 、4 . 冷却器 5 预处理车 6 . 热交换器 7 . 过滤器 8 . 氮气分 离模组
三、目前井下灭火系统控制方式
目前 井下注氮控制 系统 由控制 显示单元 、传感器和控制 器等 组成 的智能型控制单 元为整体 隔爆方式 ,I  ̄ P L C 控制 系 统 、显示 仪表 ̄ M P I D 温控 系统组成 。所有工 作在控制 面板上
吸附制氮机工作原理
吸附制氮机工作原理吸附制氮机(Adsorption Nitrogen Generator)是一种通过吸附分离技术制取氮气的设备。
它利用了气体在固体表面的吸附特性,将气体混合物中的氧气、二氧化碳等杂质从氮气中分离出来,从而提供高纯度的氮气。
1.吸附装置:吸附装置由一组吸附剂床组成,通常使用活性碳、分子筛等吸附剂。
吸附剂的表面具有吸附分子的能力。
当气体通过吸附装置时,吸附剂会吸附其中的氧气、二氧化碳等杂质,而氮气则通过吸附装置排出。
当其中一吸附剂床吸附饱和后,会切换到另一床进行再生。
2.压缩机:压缩机用于将空气压缩到一定压力,一般为7-10个大气压。
经过压缩后的气体进入吸附装置,与吸附剂发生反应。
3.冷却装置:冷却装置用于降低气体的温度,在低温下吸附分离效果更好。
冷却装置通常采用冷却水或制冷系统进行冷却。
4.控制系统:控制系统根据设定的参数来控制吸附制氮机的运行,如设定氮气纯度、流量等。
控制系统还能监控吸附剂的饱和程度,以及切换吸附床进行再生。
1.吸附阶段:气体经过压缩机提高压力,进入吸附装置。
在吸附装置中,氧气、二氧化碳等杂质被吸附剂吸附,而氮气则通过吸附装置排出。
通过吸附装置的交替运行,不断提取纯度较高的氮气。
2.再生阶段:当一个吸附剂床吸附饱和后,控制系统会切换到另一床进行再生。
再生过程通常分为两个步骤:脱附和再吸附。
首先,用压缩空气将脱附床中的吸附剂上的吸附物脱附出来。
然后,将脱附床通入低压空气,进行再吸附。
再生后的吸附剂可以重新用于吸附阶段。
总之,吸附制氮机通过利用气体在吸附剂表面的吸附特性,将气体混合物中的氧气、二氧化碳等杂质从氮气中分离出来。
它是一种高效、可靠的氮气制备设备,广泛应用于化工、电子、食品等行业。
QTD操作规程祥解
QTD系列产品操作规程山西汾西机电有限公司一、概述1、制氮设备各主要组成系统的介绍制氮设备主要由压缩空气源系统、空气净化系统、分子筛制氮系统、控制系统、连接管路及配套的设备底盘组成。
依据用户的要求配套有增压系统。
气源系统主要由空气压缩机及空气缓冲罐组成,空压机采用低噪声螺杆空压机,为整套设备提供压缩空气。
空气缓冲罐对压缩空气进行稳压并除去压缩空气中的液态水及大颗粒的油污。
净化系统主要由冷冻式干燥机、各级过滤器、除油器组成。
制氮主机中碳分子筛对压缩空气的品质要求很高,而压缩空气中气体温度高,又含有大量的水分和粉尘、油雾,所以在压缩空气进入制氮主机前必须进行降温、除水、除油、除尘等处理。
这一点请用户千万不要忽视!因为压缩空气净化处理的好坏直接关系到碳分子筛的使用寿命,从而直接关系制氮机的长期有效使用。
一旦碳分子筛被油“中毒”或水“中毒”,制氮机将效率下降,指标无法达到正常水平。
对压缩空气除水主要采用冷冻式干燥机。
冷冻式干燥机是采用R-134a或R-22冷媒作为冷却剂,将压缩空气中气体降温,大量的气态水和油冷却至液态,然后自动排出。
除去液态水的压缩空气经油水分离器、主管路过滤器、除尘过滤器、微油污过滤器进一步除去水、粉尘、油污。
过滤器的配置主要根据空压机排出的压缩空气品质而定。
配置太少,压缩空气得不到充分的净化处理,无法达到制氮机对压缩空气的品质要求,这是不允许的;配置太多,固然对压缩空气处理效果好,但会造成管路中气体压力损耗较多,同时也造成成本过高,没有必要。
制氮主机是产生氮气的核心部分, 主要由吸附塔、气动及控制系统、电气控制等组成。
A.碳分子筛:PSA制氮装置的核心是碳分子筛,其性能的好坏和发挥直接影响设备的各项技术指标,德国Carbon Tech公司是世界公认的水平最高的碳分子筛及制氮设备的生产制造商。
与我公司有着20多年的合作基础,其发明的多项专利技术应用于我公司的制氮设备上,例采用分层风暴式填装技术,大大提高了分子筛的吸附率。
制氮机系统技术方案
制氮机系统技术方案一、概述制氮机是一种将空气中的氧气和氮气分离的设备,通过分子筛等材料的吸附特性,使氧气和氮气在吸附剂中发生吸附和脱附,从而实现氮气的提纯和分离。
制氮机广泛应用于化工、电子、冶金、医药等行业中,满足不同领域对氮气纯度和流量的需求。
二、技术方案1.工艺流程制氮机的工艺流程主要包括压缩、分离和解吸三个步骤。
(1)压缩:将空气通过压缩机进行初步的压缩,提高气体的压力,减小体积。
(2)分离:将压缩后的空气进入吸附器,吸附器内填充有分子筛吸附剂。
在吸附器内,氧气和水分等高极性分子会被吸附剂吸附,而氮气等非极性分子则通过吸附器。
通过控制进气和出气的阀门,实现氧气和氮气的分离。
(3)解吸:当吸附器中的吸附剂饱和后,需要进行解吸。
通过降低吸附器的压力,使吸附剂释放吸附的氧气和水分等高极性分子。
解吸后的氧气和水分等通过排出阀排出,而吸附剂则重新进入吸附状态。
2.设备组成制氮机的设备主要包括压缩机、分子筛吸附器、解吸器、控制系统等组成。
(1)压缩机:用于将空气初步压缩,提高气体的压力,减小体积。
(2)分子筛吸附器:填充有分子筛吸附剂,用于将氧气和水分等高极性分子吸附,实现氮气和氧气的分离。
(3)解吸器:用于降低吸附器的压力,使吸附剂释放吸附的氧气和水分等高极性分子。
(4)控制系统:用于控制制氮机的工艺流程,包括压力控制、阀门控制等。
3.技术优势(1)高纯度:通过调节分离过程中的压力和温度,可以实现不同纯度的氮气输出,满足不同领域对氮气纯度的需求。
(2)高效率:采用先进的分离技术,使得制氮机能够高效地分离氮气和氧气,减少能源消耗。
(3)稳定性好:制氮机系统采用自动控制技术,能够实时监测和调节制氮机的工艺参数,保证系统的稳定运行。
(4)操作简便:制氮机系统采用自动化控制,操作简单方便,减少了人工干预的可能性。
4.应用领域制氮机广泛应用于以下领域:(1)化工行业:在化工生产过程中,氮气可用于惰性气氛的维持,防止氧化反应的发生,以及作为气体载体用于反应物的输送。
矿井压风制氮控制系统技术方案研究
当代化工研究Modern Chemical Research68技术应用与研究2020・03矿井压风制氮控制系统技术右案研究*张磊(山西临县华润联盛黄家沟煤业有限公司山西033000)摘耍:压风制氮系统是煤矿企业安全生产中必不可少餉环节,建立统一的操作平台实现集中控制,可以为煤矿生产节能降耗以及数字化矿山建设打下基础.本文结合矿井压风制氮设备控制系统现状,提出了存在餉问题并指出了详细的实施方案,对今后煤矿企业压风制氮控制系统智能化改造具有一定的借鉴意义.关键词:压风制氮;控制系统;技术改造中图分类号:T文献标识码:AStudy on the Technical Scheme of the Control System of Mine Air Pressure NitrogenProductionZhang Lei(Shanxi Linxian Huarun Liansheng Huangjiagou Coal Industry Co.,Ltd.,Shanxi,033000) Abstracts The compressed air nitrogen system is an essential link in the safety production of coal mine enterprises.The establishment of a unified operation platform to achieve centralized control can lay the f oundation f or energy saving and consumption reduction in coal mine p roduction and digital mine construction.In this paper,combined with the current situation of the control system of the mine air pressure nitrogen generation equipment,the existing p roblems are put f orward and the detailed implementation scheme is pointed out,which has certain reference significance f or the f uture intelligent transformation of t he coal mine air p ressure nitrogen generation control system.Key words:compressed air nitrogen^control system^technical transformation1.设备控制系统现状完善制氮机地面监控平台:包括电脑、手机等移动终端目前,该矿井安装有由6台复盛螺杆空气压舉也芒台制氮机组成的以及配套的冷干机系统。
制氮机、空压机远程控制系统执行标准
制氮机、空压机远程控制系统执行标准一、系统功能1.1 制氮机控制功能* 远程启动、停止制氮机;* 实时监控制氮机的工作状态和运行参数;* 自动调整制氮机的运行参数;* 故障诊断和报警功能。
1.2 空压机控制功能* 远程启动、停止空压机;* 实时监控空压机的工作状态和运行参数;* 自动调整空压机的运行参数;* 故障诊断和报警功能。
二、硬件要求2.1 制氮机硬件要求* 高性能的控制器,具有强大的数据处理能力和快速的响应速度;* 高精度的传感器,能够实时监测制氮机的运行参数;* 稳定的电源供应,保证控制系统的正常运行。
2.2 空压机硬件要求* 高性能的控制器,具有强大的数据处理能力和快速的响应速度;* 高精度的传感器,能够实时监测空压机的运行参数;* 稳定的电源供应,保证控制系统的正常运行。
三、软件要求3.1 制氮机软件要求* 实时操作系统,保证系统的实时性和稳定性;* 编程语言符合相关标准,保证软件的可读性和可维护性;* 软件应具有模块化设计,方便扩展和维护。
3.2 空压机软件要求* 实时操作系统,保证系统的实时性和稳定性;* 编程语言符合相关标准,保证软件的可读性和可维护性;* 软件应具有模块化设计,方便扩展和维护。
四、通信协议4.1 制氮机通信协议要求* 应符合相关工业通信协议标准,如Modbus、Profibus等;* 应支持多种通信协议的转换,以满足不同设备之间的通信需求。
4.2 空压机通信协议要求* 应符合相关工业通信协议标准,如Modbus、Profibus等;* 应支持多种通信协议的转换,以满足不同设备之间的通信需求。
小型制氮机工作原理
小型制氮机工作原理
小型制氮机工作原理是利用分子筛吸附分离技术,通过选择性吸附氧气、水蒸气等杂质,使空气中的氮气浓度提高,从而实现制氮的过程。
小型制氮机主要由压缩机、冷却器、预过滤器、分子筛吸附塔、再生塔、控制系统等组成。
工作原理如下:
1. 压缩机将进气口的空气压缩到一定压力,增加了氮气和其他杂质的浓度。
2. 空气经过冷却器降温,使含有水蒸气的空气中的水蒸气凝结成液体水,此时水蒸气和其他液体杂质被去除。
3. 进入预过滤器,过滤掉空气中的固体颗粒杂质。
4. 空气进入分子筛吸附塔,在分子筛的作用下,吸附剂选择性地吸附氧气、水蒸气等杂质,使氮气浓度增加。
5. 吸附塔饱和后,系统自动切换到再生塔,利用减压和加热的方法将吸附剂中的吸附物释放出来,再生吸附剂,使其恢复吸附能力。
6. 完成再生后,系统自动切换回吸附塔,继续制氮。
这样循环往复,实现连续制氮。
通过以上的工作原理,小型制氮机可以高效地从空气中分离出高浓度的氮气,满足不同领域的需要。
制氮机说明书
开关SB2旋至“远程”位置,SB1开关失效,SB2旋至“手动”位置。可远程控制制氨机的起停,监视运行状态(详细信号见电气图中接线端子示意图)。
当用户未连接控制箱中净化设备控制输出时,处理方法同上。
6.5检查冷冻式干燥机运行是否正常,确认冷媒低压在0.35-0.55MPa范围内,高压在1.2-1.7Mpa (<lOm3冷干机无冷媒压力表)范围内为正常运行。检查其它设备如高效除油器、精密过滤器排污是否正常(如是手动排污需每两小时手动排污一次)。
8 KY-2N型氮气分析仪
8.1概述
本仪器是通过采用测量氧气浓度的方法来倒算出氮气浓度。方法是氧电极将气体中氧浓度转换成电信号,经减法器换算,直接显示被测气体中的霾气浓度。本仪器采用空气定标79.0方法,操作方便,并设置自动转换电路,当氮气浓度高于95.0%,边时仪器量程自动转换,读数为95.00,仪器测量范围99.99%。本仪器还设有下限可调设定电路,设定范围91.0—99.9,当氮气浓度低于下限设定值时,报警指示灯亮,本机输出~220V5A触点信号,并带有4-20mA信号输出,(含氧量为0~1%)可与记录仪连接。
消声器废气与自动放空废气应接至室外,以免氮气设备排气带来较大噪声。为避免消声器的堵塞,在消声器上部应有防雨部件,定期检查消声器是否堵塞。
7.7气缸压紧装置
当气缸上的报警指示灯亮时,应及
7.8阀门维护
建议每年至少打开一次阀门将运转部件清洗上润滑油,并换上密封件。
本仪器适用于变压吸附制氮机,空分设备,以及氮氧混台中的氮气浓度分析。
8.2原理
仪器传感器为电化学极谱法隔膜式电极。它采用铂阴极、银一氯化银阳极,氯化钾作为电极液,隔膜材料为聚四氟乙烯膜,此膜选择的透过氧。
氮气纯化自动加氢控制系统[1]
随着国民经济的快速发展和技术的进步,一些 工业领域和科研单位,对高纯度氮气的要求越来越 高。一般地,经过空气分离制得的氮气均含有一定 比例的杂质气体,如:02、H。O、COz、Ar等。氮气作 为保护性气体使用时,要求将其中的氧气和水分降 低到可接受范围。目前,应用较多的是普氮加氢除 氧方式[1],但是,由于氮气中的氧含量不固定,尤其 是一些在线制氮装置,如变压吸附制氮装置、膜分离 制氮装置等,由于工况的不稳定,所制得的普氮中氧 含量也随之变化,那么,如何自动控制加氢的量,就 成为了一个摆在工程技术人员面前的一道难题。笔
图1氮气加氢除氧纯化工艺流程
2自动加氢控制方式
数,通过PID运算,输出一个4---20 mA电流信号, 控制气动薄膜调节阀的开度,实现加氢量的增大或 减小。注意PID调节仪应设为负反馈,即氢含量大 则减少加氢量,氢含量小则增大加氢量。为一开环 控制系统。 此系统的优点在于氢分仪对后级氮气参数一直 处于监控状态,可实时反映产品氮气指标,直观明
全国气体净化信息站2009年技术交流会论文集
・215・
氮气纯化自动加氢控制系统
郗春满1,郭正军1,李
(1.苏州苏净保护气氛有限公司.江苏苏州
辉2,赵俊1,熊大平1,陆起瑞2
215122;2.江苏苏净集团有限公司,江苏苏州
215122)
摘要:介绍了兰种氮气除氧纯化自动加氢控制系统,分别介绍了三种控制系统的控制原理、流程配 置、控制精度和各自优缺点. 关键词:氮气纯化I自动加氢;控制系统
了。缺点是氢分仪首先将信号反馈到前级中去,然 后再驱动调节阀门调整加氢量,实际氢含量有变化 时,氢分仪响应需一定的时间,反应较慢,存在滞 后现象。另外,限于目前国内外阀门控制精度水平. 残余氢含量很难控制在很小的范围内。一般地,若
制氮机使用方法
制氮机使用方法制氮机是一种用于生产高纯度氮气的设备,它通常采用分子筛或膜分离技术,可以从空气中提取氮气。
以下是关于制氮机使用方法的50条详细描述:1. 在安装制氮机之前,应仔细阅读使用手册,了解设备的结构组成和使用方法。
2. 确保制氮机所处的环境通风良好,以便排出产生的废气。
3. 制氮机通常需要连接电源,需要根据设备的额定电压和电流进行正确的接线。
4. 启动制氮机前,应检查设备的各项连接是否牢固,确认气管和电缆无损伤。
5. 打开制氮机的电源,待设备启动完成后,开始进行操作。
6. 调整制氮机的操作面板,设置所需的氮气纯度和流量。
7. 在操作前,确保制氮机处于稳定的工作状态,没有异常声音或振动。
8. 检查制氮机的气体排放口是否通畅,避免氮气无法顺利排出。
9. 如有外部压缩空气源,需将其连接到制氮机的进气口,并确保供气压力符合设备要求。
10. 通过操作面板或控制系统启动氮气生产程序,等待设备产生稳定纯度的氮气。
11. 需要定期检查制氮机的进气滤芯,确保其清洁并及时更换。
12. 在使用过程中,需要监测制氮机的氮气纯度和流量,调整操作参数以达到预期的要求。
13. 如需停机,应先关闭氮气生产程序,再切断制氮机的电源。
14. 制氮机通常需要定期进行维护保养,包括清洁、润滑和零部件更换等。
15. 如需更换分子筛或膜片,应按照使用手册指示进行操作,注意避免损坏敏感部件。
16. 在更换滤芯或滤网时,应使用专用工具,严格按照设备规范和流程进行操作。
17. 定期对制氮机进行清洁,特别是液冷却系统和换热器部件。
18. 当发现制氮机出现异常故障时,应及时停机并排除故障,不得强行继续操作。
19. 对于配有自动控制系统的制氮机,需要定期对控制系统进行检查和校准。
20. 在制氮机运行过程中,应密切关注设备的运行状态,确保设备处于正常工作范围内。
21. 当制氮机长时间不使用时,应进行适当的保护措施,避免设备零部件生锈或堵塞。
22. 在设备停机后,应关闭制氮机的气源,并清空氮气管路中的残余气体,确保安全操作。
制氮机在PLC中的应用
制氮机在PLC中的应用第一章绪论1.1制氮机介绍在现在工业生产中,空压机在冶金机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等行业都有广泛的应用。
传统的空压机供气控制方式大都是采用加、卸载控制方式。
该控制方式虽然原理简单、操作简便,但是存在能耗大、进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。
随着科学技术的飞速发展,特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用,使变频器的节能效果更为显著,它不但能实现无级调速,而且在负载不同时,始终高效运行,有良好的动态特性,能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制相对于其它调速方式(如:降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等)具有更大的优势,变频调速性能稳定、调速范围广、效率高。
为此本文采用 PID技术和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造。
整个工作系统的安全性和稳定性都有了很大提高,节能效果显著,实用性好。
1.2制氮机产品氮气,占空气体积的78%,以单质的形式存在于空气之中,取之不尽,用之不尽,是无色、无毒、无味的惰性气体。
目前已被广泛应用于食品保鲜、粮食仓储、金属热处理、石油化学工业、宇航技术、玻璃工业等诸多领域。
氮主要用于合成氨,反应式为N2+3H2=2NH3( 条件为高压,高温、和催化剂。
反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。
氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。
例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。
1.3制氮机工艺图图1.1 制氮机工艺图第二章系统构成及工作原理2.1 设计方案的确定plc气动阀制氮安装(制氮机)是按照变压吸附道理,采纳高品质的碳分子筛作为吸附剂,在确定的压力下,从空气中制取氮气。
颠末净化单调的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。
由于能源学效应,氧在碳分子筛微孔中疏散速率远大于氮,在吸附未达到均衡时,氮在气相中被富集起来,构成制品氮气。
然后经减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质形成,实现再生。
煤业有限公司制氮车间设备操作规程
煤业有限公司制氮车间设备操作规程一、概述1、制氮设备各主要组成系统的介绍制氮设备主要由压缩空气源系统、空气净化系统、分子筛制氮系统、控制系统、连接管路及配套的设备底盘组成。
并配套有增压系统。
气源系统主要由空气压缩机及空气缓冲罐组成,空压机采用低噪声螺杆空压机,为整套设备提供压缩空气。
空气缓冲罐对压缩空气进行稳压并除去压缩空气中的液态水及大颗粒的油污。
净化系统主要由冷冻式干燥机和各级过滤器组成。
制氮主机中碳分子筛对压缩空气的品质要求很高,而压缩空气中气体温度高,又含有大量的水分和粉尘、油雾,所以在压缩空气进入制氮主机前必须进行降温、除水、除油、除尘等处理。
这一点千万不能忽视!因为压缩空气净化处理的好坏直接关系到碳分子筛的使用寿命,并且严重影响制氮机的长期有效使用。
一旦碳分子筛被油“中毒”或水“中毒”,制氮机将效率下降,指标无法达到正常水平。
对压缩空气降温除水主要采用冷冻式干燥机。
冷冻式干燥机是采用R-134a冷媒作为冷却剂,将压缩空气中气体降温,大量的气态水和油冷却至液态,然后自动排出。
除去液态水的压缩空气经油水分离器、主管路过滤器、除尘过滤器、微油污过滤器进行去水、粉尘和油污。
过滤器的配置主要根据空压机排出的压缩空气品质而定。
配置太少,压缩空气得不到充分的净化处理,无法达到制氮机对压缩空气的品质要求,这是不允许的;配置太多,固然对压缩空气处理效果好,但会造成管路中气体压力损耗较多,同时也会造成成本过高。
此套制氮机恰到好处的配置4级过滤器和冷干机,能够很好的净化压缩空气。
2、制氮装置的型号及含义通用制氮装置型号由下列各部分组成:设计序号氮气增压压力(单位符号MPa略去)氮气纯度代号氮气流量(单位符号m3/h略去)制氮代号分类代号(T:碳分子筛)O:油田使用场所代号 S: 船舶Q: 其他注1:型号中的氮气纯度代号:氮气纯度≥95%、≥96%、的代号分别为95、96,氮气纯度≥99.5%、≥99.9%、≥99.95%、≥99.99%、的代号分别为295、39、395、49.注2:型号中的设计序号,首次设计时略去,其他以A、B、C……表示。
制氮机节能措施
制氮机节能措施一、引言随着能源成本的不断上升和环保要求的提高,节能已成为企业发展的重要课题。
制氮机作为工业生产中的重要设备,其能耗较大。
因此,采取有效的节能措施对于降低生产成本、提高企业竞争力具有重要意义。
本文将介绍制氮机节能的七个措施,以提高设备的能效和降低能耗。
二、提高设备能效1.优化设备结构:通过改进制氮机的结构,提高设备的紧凑性和可靠性,降低不必要的能量损失。
2.选用高效电动机:采用高效电动机替换传统电动机,提高电机的效率和可靠性,降低能耗。
3.优化压缩机组:提高压缩机的能效,降低压缩机的能耗,从而提高制氮机的整体能效。
三、降低能耗1.降低冷却水温度:通过降低冷却水的温度,减少压缩机的热量,降低能耗。
2.调整运行参数:根据实际需求调整制氮机的运行参数,例如流量、压力等,以实现最优的运行状态,降低能耗。
3.定期清理管道和过滤器:保持管道和过滤器的清洁,减少阻力和能耗。
四、回收利用余热1.余热回收系统:采用余热回收系统,将制氮机运行过程中产生的余热回收并利用于其他工艺流程,提高能量的利用率。
2.余热发电:将余热转化为电能,供给其他设备使用,降低对外部能源的依赖。
五、智能控制1.自动化控制系统:采用自动化控制系统,实现对制氮机的实时监控和控制,确保设备在最优状态下运行。
2.智能算法:采用智能算法优化设备的运行参数,提高设备的运行效率。
六、定期维护1.定期检查:定期对制氮机进行全面检查,确保设备各部件的正常运行。
2.预防性维护:实施预防性维护计划,提前发现并解决潜在问题,延长设备使用寿命,降低能耗。
七、选用优质材料1.高导热材料:选用具有高导热性能的材料制作设备关键部件,提高热传导效率,降低能耗。
2.高强度材料:选用高强度材料制作设备主体结构,增强设备的稳定性和可靠性,降低故障率,延长设备使用寿命。
八、优化工艺参数1.调整工艺流程:通过对工艺流程的优化调整,降低生产过程中的能耗和资源消耗。
2.工艺参数优化:通过实验和数据分析,确定最优的工艺参数组合,降低能耗和提高产品质量。
制氮机原理及流程
制氮机原理及流程
液氮控制是一种利用液氮作为消防系统的主要消防介质的技术,能够有效地防止灾害
的发生和蔓延。
液氮控制是有它独特的优势的,它可以在大气压力下进行控制并可达到灭
火的目的,可以有效地减少火灾中的物质消耗,以及内部结构发生变形的可能性。
液氮控制系统的原理是将液氮蒸发从环境中提取出来,并将其通过特定装置进行冷藏
和控制,把液氮喷射到火处的燃烧区域,把其降温到-190℃,从而使发生火灾的温度降低,到达熄火的效果。
液氮控制系统基本工作流程如下:
1、首先,根据需要确定液氮的增压装置和冷却设备,该装置一般设置于屋外,其形
式多可设为自动组合式或半自动分离式,其工作原理是通过电机控制增压及调节;
2、然后将液氮从电子管进行喷射,液氮从电子管可以形成一种气体,电子管可以控
制气体的速率,让气体可以以恒定的压力和速率出发;
3、再将液氮气体按照规定的压力和流量投放到消防喷头上,喷头可以改变液氮消防
系统的喷射距离和范围,而实现更好的灭火效果。
4、最后,用气体传感器监测液氮的温度,根据实际情况控制和调整液氮的蒸汽压力、喷射流量等参数,以确保有效的灭火,将火源有效的泯灭。
psa制氮机说明书
psa制氮机说明书PSA制氮机是一种基于PSA(Pressure Swing Adsorption)工艺实现的制氮设备,它可以将空气中的氧气、水分和杂质去除,从而生成高纯度的氮气。
以下是PSA制氮机的详细说明书:1. 设备概述:PSA制氮机采用一种双塔交替工作的方式,通过吸附剂对空气中的氧气进行吸附,从而使氮气得以分离。
该机器具有结构简单、操作便捷、能耗低等特点,适用于多种领域,如化工、医药、食品、电子等。
2. 设备组成:PSA制氮机主要包括进气系统、压缩系统、分离系统、控制系统等组件。
其中,进气系统负责将空气引入设备,并滤除其中的固体颗粒和水分;压缩系统将进气压力提高,以满足吸附剂的充气要求;分离系统则实现了氧气和氮气的分离,生成高纯度的氮气;控制系统则用于调节设备运行参数、监测设备状态等。
3. 工艺流程:PSA制氮机的工艺流程主要包括以下几个步骤:(1) 压缩空气进入进气系统,经过过滤和冷却处理,去除其中的杂质和水分。
(2) 进入压缩系统,通过压缩机提高空气压力,使其达到吸附剂充气所需的压力。
(3) 进入分离系统,其中的吸附剂能够吸附氧气,而氮气则通过。
(4) 吸附剂饱和后,进行脱附,即通过减压释放压缩空气中吸附的氧气,同时将吸附剂再生。
(5) 重复以上步骤,使得氮气连续不断地产生。
4. 控制系统:PSA制氮机的控制系统提供了设备的全自动化运行。
它可以监测设备的压力、温度、流量等参数,并根据所设定的条件,自动调节设备的运行状态。
同时,控制系统还可以实现故障报警、数据记录等功能,以便进行设备状态的及时监测和维护。
5. 安全保护:PSA制氮机在设计上考虑了各种安全保护措施,以确保设备的安全运行。
其中包括过压保护、过载保护、过温保护、漏电保护等,以及对设备进行定期的检测和维护。
在设备运行过程中,必须严格按照操作规程进行操作。
以上是对PSA制氮机的简要说明书,希望能对您有所帮助。
如有任何疑问,请随时与我们联系。
制氮装置无人值守远程监控系统
收稿日期:2020-12-08作者简介:王琛琛(1996—),男,学士,助理工程师,主要研究方向为计算机测控技术引用格式:王琛琛,邹涛,王金波,等.制氮装置无人值守远程监控系统[J].测控技术,2021,40(4):95-100.WANGCC,ZOUT,WANGJB,etal.UnattendedRemoteMonitoringSystemforNitrogenGenerator[J].Measurement&ControlTechnology,2021,40(4):95-100.制氮装置无人值守远程监控系统王琛琛,邹 涛,王金波,曹辉勇,张 博(北京瑞赛长城航空测控技术有限公司,北京 100176)摘要:制氮装置是应用于煤矿井下防火灭火的核心设备。
在煤矿智能化建设的背景下,面对传统矿用制氮装置自动化程度不高以及难以集中监控的困境,开发了一款兼顾自动化运行要求和智能监测控制需求的制氮装置无人值守远程监控系统。
利用PLC对制氮装置进行数据采集和全自动控制,采用组态软件开发高效直观的HMI/SCADA系统平台,对关键数据信息进行统计分析处理以实现系统的精准协调控制和故障自诊断功能。
工业试验表明,本系统实现了对制氮装置自动化运行状态的远程实时监测和集中管理控制,最大程度上降低了现场监管操作人员成本,并减少了因误操作而可能导致的生产事故。
对于提高煤矿安全生产调度和风险智能化管控水平具有重要意义。
关键词:远程监控系统;制氮装置;PLC;工业以太网;组态软件中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1000-8829(2021)04-0095-06Doi:10.19708/j.ckjs.2021.04.018UnattendedRemoteMonitoringSystemforNitrogenGeneratorWANGChen chen牞ZOUTao牞WANGJin bo牞CAOHui yong牞ZHANGBo牗BeijingRuisaiChangchengAeronauticalMeasurementandControlTechnologyCo.牞Ltd.牞Beijing100176牞China牘Abstract牶Nitrogengeneratoristhecoreequipmentusedforfirepreventionandextinguishingincoalmines.Underthebackgroundoftheintelligentconstructionofcoalmines牞inthefaceofthedilemmaoflowautomationanddifficultyincentralizedmonitoringofthetraditionalmine usednitrogengenerator牞anunattendedremotemonitoringsystemofnitrogengeneratorwhichtakesintoaccounttherequirementsofautomaticoperationandintelligentmonitoringandcontrolisdeveloped.ThePLCisusedfordataacquisitionandautomaticcontrolofthenitrogengenerator.TheconfigurationsoftwareisusedtodevelopanefficientandintuitiveHMI/SCADAsystemplatform.Thestatisticalanalysisandprocessingofthekeydatainformationcanrealizetheprecisecoor dinatedcontrolandfalutselfdiagnosisfunction.Industrialtestsshowthatthissystemcanrealizetheremotere al timemonitoringandcentralizedmanagementandcontroloftheautomaticoperationstateofthenitrogengen erator牞whichreducestheoperatorcostofon sitesupervisiontothegreatestextent牞andreducethepossiblepro ductionaccidentscausedbymisoperation.Itisofgreatsignificanceforimprovingcoalminesafetyproductionschedulingandintelligentriskmanagementandcontrol.Keywords牶remotemonitoringsystem牷nitrogengenerator牷PLC牷industrialEthernet牷configurationsoftware 2020年3月,国家发展改革委、国家能源局、应急管理部、国家煤矿安全监察局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》[1]中明确指出要提高煤矿智能化技术与装备水平,加快实现井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控。
煤矿压风制氮系统集控改造及应用
煤矿压风制氮系统集控改造及应用作者:王伟来源:《价值工程》2016年第24期摘要:本文对空压机、制氮机控制系统进行集控改造,建立统一的操作平台实现集中控制,为煤矿生产节能降耗以及数字化矿山建设打下基础。
Abstract: This paper reforms the control system of air compressor and nitrogen machine to establish a unified operating platform to achieve centralized control and lays a foundation for the energy saving of coal mine production and the construction of digital mine.关键词:压风制氮系统;集控改造;数字化矿山Key words: air-pressurized nitrogen-making system;centralized control reform;digital mine中图分类号:TD6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0271-021 改造的必要性风机远程集控系统是空压机自动化控制的一个重要组成部分,是提高生产效率,实现高产、优质、安全、节能生产目标的有效途径。
现空压机设备已使用较长时间,现场阀门较多,无统一的监控平台,难于同时对多台设备进行全面监控。
为保证设备安全运行,减轻工人的劳动强度,对空压机控制系统进行改造,建立统一的操作平台实现集中控制。
2 压风制氮集控系统方案设计2.1 系统结构压风制氮集控系统主要由上位机和系统软件组成。
本文以西门子S-300PLC为控制系统核心,与上位计算机、电动阀门、各子系统、各感器等组成PLC分布式监控系统。
总体结构可以分为三层结构:数据感知层、PLC控制层和监控信息层。
基于PLC的PSA制氮机控制系统设计
电子科技Y 4 Y 5Y 1均压A =引言P SA 制氮机设备又称碳分子筛变压吸附制氮机设备,是一种新的气体分离技术,利用分子筛对不同气体分子的 “吸附”性能差异而将气体混合物分开,再通过PLC 对相 应气动阀开关进行控制,实现加压吸附、减压解吸的过程, 获得所需纯度的氮气。
氮气的纯度和产量可根据客户的要求 来调节的设备。
同时,随着电气业的发展,PLC 价格不断降低,用户不 断扩大自我需求,越来越多的中小型企业选用较为经济方便 的PLC 设计控制系统,进一步为生产发展提供更大的空间。
1.PSA 制氮机设备工艺流程与配置P SA 制氮设备系统主要包括:空压机、空气压缩系统、净化系统、变压吸附制氮系统、电器控制系统。
根据常用的P SA 制氮设备技术参数表选取空气净化系 统型号、制氮机设备型号以及缓冲罐型号,确定设计PSA 制氮设备所需的配置。
设计P SA 制氮设备工艺流程如图1所示。
图1制氮设备工艺流程图外部空气经过压缩机被压缩,然后进入冷干机进行冷冻 干燥,使气体达到变压吸附制氮系统露点压力的要求。
再经过过滤器把气体中的油' 7J C 等杂质除去,进入空气 缓冲罐。
最后,调节相关的空气压力阀将压力调至额定的工作压 力,送到装有分子筛的吸附塔,此吋气体被分离,用户获得 氮气。
之后产生的氮气被送至氮气存储罐,再通过流量计的 计量,相关仪器的分析检测,留下合格的氮气以作备用,不 合格氮气被放空,排放到大气中去。
2.系统的总体设计本系统主要实现如下的控制目的:(1) 能够实现控制制氮机设备各气动阀的动作顺序;(2)实现制氮机设备的自动连锁放空,提供用户高品质'纯度合格的成品氮气;(3) 能够实现手动控制'自动控制。
制氮设备控制系统组成如图2所示。
图2控制系统组成■ 2.1氧氮分离系统图1中空气压缩机是被用来提供足够的气体和稳定压 力。
为了持续不断的气体输出,所以后面A 、B 两个吸附塔 的工作方式被设置为交替工作,之后气体经过阀Y l 、Y 2进 入A 塔,通过里面的分子筛对气体的选择性吸附。
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一、制氮设备自动控制系统
控制系统对整个工艺系统进行集中监控,采用远控及就地控制相结合的方式,并设有就地/远方切换及必要的状态显示以及连锁和闭锁。
控制系统采用PLC进行控制,其控制方案的设计应符合工艺系统的控制要求,其控制点须满足系统监控需要,乙方在投标文件中提供PLC控制点清单。
主要自控点要求:
自动调节分馏塔冷量平衡;
液氮抽取可实行远距离和自动操作;
压力、液位指示、超压报警及安全泻压装置;
调节阀远距离操作、显示阀门开度;
氮气出塔流量、压力指示、远距离调节;
入塔空气流量指示;
装置运行时分馏塔保温层内保持正压。
技术要求:系统应具有自动停机、自动检测和控制,具备各级别报警、连锁等控制功能,做到一键开机的全自动无人值守。
1、仪控系统确保有效地监控成套空分设备生产过程,要求自动化程度高,能在上位机上实
现全部的控制、显示、记录、报警、打印报表等。
确保设备长期稳定可靠运行,操作维护方便。
2、仪表和PLC系统,在考虑先进性的同时,以可靠性为主。
3、空分装置的测量和控制以中控室为主,必要的操作和紧急停车均可在现场和中控室进
行,重要的参数在中控室PLC上显示、记录、报警。
空分装置正常运转时,在PLC上完成显示和操作。
4、空压机控制系统随同机器带机旁仪表柜,在机旁柜显示部分参数和进行操作、报警、联
锁。
5、分析取样阀和各在线分析仪表中安装在分析室,输出信号进入PLC系统进行显示、记录、
报警。
6、仪控系统电源采用UPS供电。
7、仪控系统的测点位号采用空分行业标准。
8、所有主要阀门的开度均可在电脑上显示和控制,同时也可手动操作。
9、氮气累计流量可在上位机上显示。
10、仪表选型
PLC系统选用进口产品,电源、控制器、通讯总线为1:1冗余配置;UPS电源选用进口产品。
11、压力、差压变送器采用1151智能变送器,且配备手持组态器1台。
12、就地温度显示采用双金属湿度计。
13、测温元件以PT100的铂电阻湿度计为主,冷箱内的测温点采用双支铂电阻温度计。
14、就地压力指示采用弹簧管压力表。
15、所有仪控调节阀选用无锡工装产品。
16、在线分析仪选取用进口产品。
17、二位三通、二位五通电磁阀采用进口日本SMC产品。
18、除上述已明确的仪表选型外,其它仪表的选择以可靠性为原则。
由一套PLC系统来完成工艺过程的监视和控制。
充分发挥PLC系统的优越性,提高自动化水平,保证控制系统的可靠运行。
20、设备中的各用电设备、用电机组的运行状态都可在PLC上进行指示、记录、分析、报警。
21、PLC系统将对制氮设备系统所有被控对象进行监控,包括闭环控制、设备启、停控制,设备启停状态、远方/就地切换、主要工艺参数的监视(数据采集、CRT画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等)并完成设备的连锁保护。
纯氮设备运行的实时数据的采集都由PLC系统自动处理完成,并实现历史数据的自动存档,避免了以往常规仪控系统中模拟仪表的指示偏差和操作人员的抄表读数误差。
存放在PLC内的历史数据便于管理人员随时对该套设备的正常运行状况或设备的故障分析更为便,数据更可靠。
该设备的运行历史既可以以一系列离散数据存档并可随时调出,以可以以历史趋势曲线或历史趋势图表的数据形式调出,使得用户对设备的运行状况的分析、管理更加方便、直观。
22、操作站可靠性的奔腾工作机型,奔Ⅳ以上、256M内存、40G以上硬盘、3.5″软盘驱动器、24×CD ROM、21″显示器(分辨率1284×1024)、PLC专用上位监控软件和下位机逻辑编程软件。
一台打印机供报警、报表等到运行过程的打印工作。
操作站要配有以太网卡,以备二期设备联网。
23、PLC配套的所有开关量I/O模件应有电隔离措施。
24、PLC系统应能在高的电气噪声、无线电波干扰和振动环境下连续工作。
二、控制系统图纸提供的范围:
1、控制系统设计、安装说明书。
2、现场仪表、分析仪表、仪表元件、控制阀门清单及其使用说明书。
3、分析仪表盘的盘面布置图及其接线、配管图。
4、PLC的组态文档。
5、空分设备控制、联锁逻辑图。
6、动态流程图画面。
7、PLC硬件规格书。
8、PLC硬件布置图及其接线图。
9、PLC组态数据文件。
10、PLC系统随机资料
11、提供PLC控制软件2套
12、提供PLC程序图。
二、其他
1.进气口加自洁式空气过滤器,采用可切换使用的结构,确保不停机更换滤芯。
2.液氮储罐采用二个30M3,使用方便,流量计有累计功能并可在线显示,色普仪具备现场及上位机显示功能。
根据甲方设计施工图,给出优化流程图(包括缓冲罐等),提出设备基础要求等。
3.合同分商务和技术二部分,技术部分需详细列明每个配置的技术参数、原理、功能、供应商、价格,并汇总详细清单;设备制造过程中甲方需监造内容、时间、乙方需提供相关验收表单。
商务部分按正规合同样式,包括付款方式、违约责任、工程进度等。