7312N-型制氮机说明书

PSA制氮机

使用说明书

7312N--

中国人民解放军第七三一二工厂

目录

一、简介

二、主要技术参数

三、工作原理与工艺流程

四、运输与安装

五、使用与操作

六、安全使用及注意事项

七、日常维护与保养

八、常见故障与分析

九、附图及附表

1、工艺流程图

2、外形图

3、流量计修正值表

一、简介

该设备是根据PSA变压吸附原理，利用碳分子筛独特的性能，从空气中分离出廉价的氮气。

该设备具有流程简单、结构紧凑、占地面积小、操作简便、随开随用、制氮成本低、安全可靠、耗电少、氮气纯度可调，产气压力高等显著特点，是一种理想的利用空气为原料制取氮气的空分设备。随着科学的进步及经济的发展，氮气的用途日益广泛，它在冶金、热处理、石油化工、食品、保鲜、医药工业、电子等诸多行业是必不可少的重要的保护气源之一。

二、主要技术参数

设备规格型号：7312N- -

1、产气量：Nm3/h

2、氮气纯度：%

3、含氧量：≤0.5 %

4、气体露点：-40 ℃

5、进出气口压差：≤0.1Mpa

6、吸附罐解吸方式：常压解吸

7、出口压力：Mpa

8、进口压力：Mpa

9、设备安装条件：

①环境：温度5-35℃相对湿度＜75%

②电源：AC220V 50HZ

功率：制氮机：0.3 KW

③耗气量：Nm3/min

含油量≤3mg/m3，温度＜40℃，压力0.8 Mpa

三、工作原理与工艺流程

工作原理：碳分子筛是一种以煤或果壳为原料经特殊加工而成的黑色颗粒。其表面布满了无数的微孔。碳分子筛分离空气的原理，取决于空气中氧分子和氮分子在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力或两种效应同时起作用。在吸附平衡条件下，碳分子筛对氧、氮分子吸附量接近。但在吸附动力学条件下，氧分子扩散到分子筛微孔

隙中速度比氮分子扩散速度快得多。因此，通过适当的控制，在远离平衡条件的时间内，使氧分子吸附于碳分子筛的固相中，而氮分子则在气相中得到富集。同时，碳分子筛吸附氧分子的容量，因其分压升高而增大，因其分压下降而减少。这样，碳分子筛在加压时吸附氧分子使氮分子得到富集，减压时解吸出氧分子排到空气中，如此反复循环操作，达到分离空气的目的。简称PSA制氮。

工艺流程简介：（参看工艺流程图）

本装置按工艺流程划分：可分为空气源净化处理部分;变压吸附制氮部分;缓冲罐部分等三部分。

ж空气源净化处理部分：由冷冻干燥机（或冷却器）,高效除油器S,多级过滤器,空气缓冲罐等组成。由无油压缩机压缩的空气（含油量≤0.01mg/m3,压力≥0.65Mpa）经过滤器分离滤除杂质,然后进入冷冻干燥机（或冷却器）进行冷冻干燥除水。（冷冻干燥机设有自动排水器能自动排出大量的水份。）然后进入高效除油器除去微量油分。经以上处理后的压缩空气是洁净的无油干燥空气贮于空气缓冲罐中。

ж变压吸附制氮部分（又称组件），由吸附罐A、B及相关管路阀门组成。

干燥的空气进入A或B罐时，空气中氧气和二氧化碳被分子筛吸附，从吸附塔顶输

出的是工业粗氮，经过滤器F

2源源不断贮存在氮气缓冲罐C

2

中。A和B罐每隔1分种自

动交换一次，一个工作，一个再生。再生时碳分子筛减压，解吸出氧的成分排放至大气中，形成循环操作（详见时序表）。整个工艺过程由一台电脑控制，8只气动阀完成。氮气分析仪在线检测出氮气中的氧含量。氮气经流量计和16#阀输出。

*缓冲罐部分：

本设备设有空气缓冲缸C1和氮气缓冲罐C2。

C1用于平衡系统空气压力，C2为保证氮气有一个连续稳定输出而设置的。11#为B组的回吹阀，出厂时已调好，请勿随意调整。

工作时序表

安装在高效除油器S下的15#阀门，为自动排水电磁阀可自动排水同时安有手动排污阀。1#阀为控制气阀门。21#为气源二大件，调整控制气用于启闭各气动阀。2#阀为主气路阀，运行时置常开位置。20#为检测气控制调节阀门。22#减压阀为稳定输出压力。

四、运输与安装

1、设备运输到现场，用户应依据装箱清单仔细检查核实，如有数量不符或明显损坏应及时向有关部门提出。

2、用户应依据设备平面布置图，将设备平稳、安全地安放在同一水平位置。（注意：小型设备一般不做基础，大型设备备有基础图，予埋地脚螺栓孔等）并将各组件间接管路连接好。

3、用户应依设备的要求，将公用工程做好，具体是：提供电源接入配电箱；空气源进口管路及氮气出口管路；冷却水进出管路。

4、做好设备和保护接地装置。

五、使用与操作

（一）开机前的准备：

1、本装置安装后、开机前必须阅读和熟悉本说明书及随机的各种配套件使用说明书。做到心中有数方可开机。

2、依照工艺流程图，确保整机各部位管路联接无误，并紧固所有螺丝。检查电源、水源、气源是否符合设备要求。（注：新安装的管路开机前必须先用压缩空气吹扫干净，否则会损坏设备上的配件）

3、将设备上所有手动阀均置关闭位置。（回吹阀11#出厂已调试好，不必再动）。

（二）开机步骤：

1、打开空气冷却器进、出水阀门，接通冷却水。（注：如空压机后冷却器是风冷式，则不需要冷却水。）

2、闭合冷干机电源，启动冷干机。（如冷干机是水冷式，则打循环开冷却水）

3、闭合空压机电源，启动空压机，并打开空压机排气阀使空气进入空气储罐。

4、当空气储罐压力≥0.6Mpa时，开启1#阀，调节21#过滤减压阀，使压力控制在0.4～0.6 Mpa之间。（注：压力大小视气动阀门动作灵敏度而定）

5、打开2#阀，闭合制氮机电控箱内空气开关，扳动控制柜上的旋钮开关至开启状态，制氮机开始工作，这时设备上的每只气动阀按电脑输出的程序周期性动作（参看工作时序表）。约3分钟后微开24#调节阀到某一位置。然后打开24#氮气输出阀，约5分钟使氮气缓冲罐D压力慢慢升至吸附罐压力近似值。（注：24#阀初开速度太快，会影响氮气纯度的上升速度。）

6、氮气流量的检测。慢开22#减压阀，调节输出压力，并稳定在某一输出压力上，一般控制在0.5 Mpa左右。慢开16#17#阀至打开状态，然后调节18# 阀门似流量计显示在额定位置（具体参看流量计修正值表），这时制氮机已经开始正常工作，检测流量大约5到10分钟后，关闭16#17#阀，打开氮气储罐的19号阀门，这是制氮机开始源源不断的向氮气储罐输送氮气，待氮气储罐压力大于0.6MPA时，打开26号阀门！然后调节25号阀门至涡街流量计显示在额定位置，这时开机完成。

7、检测：打开仪器电源，微开20#阀，调节检测流量计，流量控制在200～400ml/min，约15分钟后（此过程是把不合格气体排空），测氮仪便可直接显示出成品气中的氮气纯度。（仪表第一次使用进行校准时必须让氧电极直接暴露在新鲜空气中，稳定5分钟左右无变化。氧电极便可接上取样气管，另一端接一根排气管，即可检测。）注：具体校准方法见仪表使用说明书。

8、设备在试运行时间内，应用肥皂水检查各部件接口处密封，如出现漏气要及时处理。

（三）运行中观察：

在设备投入正常运行中，操作人员应随时观察，控制以下五个环节，并做好记录：

1、压力稳定：吸附罐A、B工作压力应控制在0.65～0.8 Mpa之间的某一压力值上。压力过低将影响产气量。空压机的供气压力应相对稳定，以防止由于压力波动而引起氮气纯度的变化。（如空气源压力高，应尽量提高工作压力，这样可以增加成品气的产量或纯度，但最高不大于0.8 Mpa）

2、氮气流量稳定：制氮机的氮气产量由流量计控制，运行中应根据用户实际使用流量进行调节。为保证氮气纯度指标，氮气的最大产量不得超过本设备额定值。流量计