ZSN系列PSA变压吸附制氮设备说明书要点

用说明书

目录

1 、概述

2、工作原理

3、主要技术参数

4、工艺配置与工作流程

5、安装

6、操作

7、维护保养

8、KY-2N型氮气分析仪说明

9、设备电气附图

1、概述

ZSN型变压吸附氮气设备采用优质碳分子筛为吸附剂，利用PSA（全称PRESSURE SWING ADSORPTION）变压吸附原理，直接从压缩空气中获取氮气。

氮气流量可达到10-2000Nm3/h，氮气纯度97~99.99%（配备氮气纯化设备，纯度可进一步提高至99.9995%）。整机设备操作简单、安装方便、自动化程度高、配备不合格氮气自动排空装置，可实现无人运行。

ZSN氮气设备被广泛应用于电子、食品、冶金、电力、化工、石油、医药、轻纺、烟草、仪表、自动控制等行业。

2、工作原理

在一定压力下，由于动力学效应，氧、氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间内氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子气相富集，达到氧氮分离的目的。

由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显的差异，降低压力即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，以便碳分子筛再生，得到重复循环使用。

采用两个吸附塔流程，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替，连续产生高品质氮气。

3、主要技术参数(见下表)

3.1 ZSN－50型氮气设备主要技术参数

4、工艺配置与工作流程

4.1变压吸附氮气设备的空气净化系统由如下工序组成，用户可根据要求，配置合理的工艺流程。

4.1.1 除油

进口气体微量油累积会导致氮气设备碳分子筛表面油的粘附，为保证其性能充分发挥，要求进口气体含油量不得大于0.5mg/m3。

4.1.2除水

为保证氮气的露点以满足用户对成品氮气含水量的要求，在系统中配置冷冻式压缩空气干燥机或吸附式干燥器，以除去压缩空气中夹带的水分。

4.1.3储气

分压缩空气储气与成品氮气储气，以保证给氮气设备供气、成品氮气输出气量的稳定。

4.1.4制氮

制氮系统有两只吸附塔，吸附塔中填充碳分子筛，一塔吸附氧，制取氮气，另一只塔解吸再生，排出上次吸附在碳分子筛表面的氧，每次吸附时间为60秒，切换前两只吸附塔同时均压，使压力相等，然后切换吸附塔，如此循环交替，连续产生高品质氮气。

5、安装

5.1 用户按平面布置图酌情进行安装；

5.2 本设备离墙距离应保证在1米以上，以利于气体对流及维修方便；

5.3 安装设备时应考虑设备的垂直度；

5.4 本设备应有效接地；

5.5 系统管道中应安装与本设备相适应的安全阀;

5.6 消声器和普氮放空管路应接至室外，尽量减少弯头和布管长度，且消声器应有防雨措施；

6、操作（见以下控制面板示意图）

6.1 用户在开机之前应先检查氮气设备气路及电路（保证接线紧固），检查电源电压是否正常（AC220±10%）；

6.2. 缓慢打开净化设备进气阀，系统通入压缩空气，然后检察电磁阀控制气路前的过滤减压阀压力值是否在角座阀控制动作压力范围内（0.45-0.7MPa），若不正常，用户自调节，一般设备出厂时厂家已调好；

6.3打开控制箱，合上空气开关，系统上电；

6.4本设备配备净化设备自动控制系统，本地/远程及手动/自动多种控制模式供用户选择。

◆本地手动控制模式（普通用户）

开关SB2旋至“本地”位置，SB3旋至“手动”位置，此时启动开关SB1，L9灯亮，净化系统（如冷干机）启动，延时3分钟后启动制氮机。

当用户未连接控制箱中净化设备控制输出时，可分别启动净化设备和制氮机，先启动净化设备（如冷干机、干燥器），待冷干机启动3分钟后再启动制氮机。

◆本地自动控制模式（适合用气量不稳定的用户）

开关SB3旋至“自动”位置，SB2旋至“本地”位置，这种控制模式下，设备会

根据用户储罐的氮气储备量自动开/停机。

自动控制方式需选配电接点压力表，安装在用户氮气储气罐出口，需用户现场安装（见接线端子示意图）。此种工作方式用户可根据用气压力的要求调节电节点压力表上下限压力值，净化设备不停机

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。

◆远程控制方式（适合需要远距离监视和制氮气设备的用户）

开关SB2旋至“远程”位置，SB1开关失效，SB2旋至“手动”位置。可远程控制制氮机的起停，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（<10m3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）。

6.6 氮气分析仪启动

打开氮气分析仪电源开关，缓缓打开样气流量计调节阀(流量突然增大可能会损坏纯度传感器)，调至200~350毫升／分,具体操作见说明书第9部分；

6.7待氮气工艺罐压力升到额定压力时，若氮气纯度已达到要求，则准备进行供气。

6.8供气时先用调压阀调整产品氮气压力至额定压力，缓缓打开流量调节阀(太快容易损坏流量计)，注意流量计显示，注意保持压力。

6.9控制面板显示方式（见控制仪面板示意图）

启动时，首先L9亮，表示空气净化系统启动运行。延时3分钟后启动制氮系统，当制氮系统A塔吸附、B塔再生时，指示灯L7（篮）、L4（红）亮；当B塔吸附、A塔再生时，指示灯L6（篮）、L5（红）亮；均压时L4、L5 、L6 、L7全灭；

刚开机或运行中氮气纯度不合格时，自动放空指示灯L2亮，此时不合格氮气放空阀自动打开；当纯度达到设定要求时，放空指示灯L2灭，出口指示灯L1亮，此时自动关闭放空阀，打开氮气出口阀，自动输送合格氮气（用户可根据使用要求设定放空控制点，设定氮气分析仪报警值即可）。如制氮机启动后2h纯度仍达不到要求则纯度报警指示灯L8闪烁提示。如需添加碳分子筛时气缸报警指示灯L3、L10亮（小立方制氮设备无气缸压紧装置）。

6.10氮气流量检测及流量换算（见下图）