制氮機所產(chǎn)的氮氣發(fā)生裝置簡介和制氮機安全操作.doc

氮氣發(fā)生裝置簡介和制氮機安全操作一、 概述1、氮氣發(fā)生裝置簡介： 氮在自然界中分布很廣，是空氣的主要成分（約占78%），在常溫常壓下無色、無味、無毒、不燃、不爆，使用上很安全。但分子結構十分穩(wěn)定，化學性質很不活潑，通常難以同其它物質發(fā)生化學反應，表現(xiàn)為很大的惰性，被廣泛用于保護氣體。 工業(yè)用氮氣的制取是以空氣為原料，將其中的氧和氮氣分離而獲得，其方法主要有深冷空氣法等。 本系列氮氣發(fā)生裝置是利用變壓吸附原理、通過碳分子篩將空氣中的氧氣與氮氣進行分離從而制取氮氣，它具有工藝流程簡單、占地小、投資省、操作簡單，維護方便等優(yōu)點，產(chǎn)品氮氣純度可按實際需要任意調節(jié)，裝置適應性好。整套裝置連續(xù)循環(huán)操作，可完全實現(xiàn)自動化。2、工作條件與使用環(huán)境： 1）、對壓縮空氣源的要求： a、壓縮空氣壓力： 0.60.8MPa b、壓縮空氣露點： 26 c、壓縮空氣溫度： 常溫 d、壓縮空氣含油量: 0.01PPM 2）、使用環(huán)境要求： a、環(huán)境溫度： 540 b、相對濕度： 80% c、大氣壓： 86106kPa d、電源： 220V22V;50HZ1HZ二、 主要性能參數(shù)、工作原理與結構特征： 3、主要性能參數(shù)： 1）、氮氣產(chǎn)量： 0.55000Nm3/h 2）、氮氣純度： 95%99.999% 3）、氮氣壓力： 00.5 MPa（可調） 4）、氮氣露點： -40 5）、工作壓力： 0.8MPa6）、電 耗： 100W4、工作原理與流程：1）、工作原理：主要是應用變壓吸附原理進行氧、氮分離。碳分子篩是屬于速度分離型的吸附劑，當吸附質的性質相差不大時，直徑較小的氣體分子擴散速度較快，較多的進入分子篩的固相，而直徑較大的氣體分子擴散速度較慢，較少的進入分子篩的固相，根據(jù)碳分子篩的微孔結構特點，當空氣進入碳分子篩時，分子直徑比氮（3A）稍小的氧（2.8 A）以較快的速度擴散進入碳分子篩孔道，并優(yōu)先被選擇吸附，在吸附初始的短時間內，氧迅速富集于碳分子篩顆粒內部，而氮則因未來得及被吸附，在氣相中富集，將其收集于貯罐即制得所需氮。碳分子篩具有加壓對氧的吸附量增加，減壓時對氧的吸附量減小的特性，因此PSA采用A、B兩個吸附塔輪流循環(huán)工作，流程由PLC可編程控制器進行自動控制。 2）、流程（見圖00XT）:干燥、無油的壓縮空氣經(jīng)調壓閥（T11）進入空氣貯罐(1)進行穩(wěn)壓，經(jīng)球閥（Q11）、氣動閥（V101、V102）進入吸附塔A(2)，A吸附塔內的碳分子篩吸附掉空氣中的氧，未被吸附的氮大部分經(jīng)氣動閥（V106）、球閥（Q12）進入氮氣貯罐（3），小部分氮經(jīng)回吹閥（Z11）進入B吸附塔，吹掃塔內的碳分子篩解吸出的氧氣，再經(jīng)氣動閥（V105）、消音器（5）排空，約一分鐘后，A塔吸附接近飽和時，各氣動閥關閉，均壓氣動閥（V102、V103、V106、V107）打開，A塔中的氣體進入B塔，約13秒后，兩塔壓力相當，此時，A塔排氣氣動閥（V104）打開，塔內氣體經(jīng)消音器排空，B塔進氣、產(chǎn)氣閥打開，壓縮空氣進入B塔，氧被碳分子篩吸附，產(chǎn)出的氮大部分進入氮氣貯罐，小部分氮回吹清掃A塔，使A塔中的碳分子篩解吸吸附的氧氣，約一分鐘后，兩塔均壓，切換，重復上述步驟，如此循環(huán)不斷產(chǎn)出氮，氮氣貯罐中的產(chǎn)品氮氣經(jīng)調壓閥（T12）、流量計（7）輸送至工作面，或者進一步進行凈化處理。 從空氣貯罐中接出小部分空氣經(jīng)球閥（TQ11），氣源二聯(lián)件（TG11）調壓過濾穿過電磁閥（4）進入氣缸的A面缸體內。電磁閥接收PC機根據(jù)程序自動運行輸出的信號，電磁頭通電后，電磁閥內閥芯動作，切換A，B口與P口的接通狀態(tài)，從而使氣缸的B面缸充入氣體，打開氣動閥，電磁閥斷電后，氣動閥關閉，恢復原狀。使用與操作1） 開機順序：A 接通空氣源B 接通控制器電源，將手動/自動轉換開關置于自動檔，按下啟動按鈕，設備進入自動運行狀態(tài)。C 打開球閥Q13，即可向使用面送氣。2） 關機順序A 關閉球閥Q13（如使用面需要，可以少量送氣）。B 將手動/自動轉換開關置于手動檔，設備停止運行，斷掉電源。C 斷掉空氣源。3） 說明：A 壓力表P11指示不足0.4MPa時,仍然可以使用,但氮氣純度達不到設定指標,P11壓力越低,氮氣純度越差,禁止小于0.3MPa下使用設備。B 針閥Z11經(jīng)調試人員設定好回吹量，操作人員不得再動。C 球閥Q12經(jīng)調試人員設定好開關量后，操作人員一般不用再調，如果不小心破壞原設定量，應調到全部打開則不影響設備正常運行，僅影響設備壓力衰減和啟動達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間。D 對低純度氮氣有禁止進入使用面要求的用戶，可在設備啟動后15分鐘內不打開球閥Q14，而小量打開球閥Q15排空，待氧分析儀顯示的氮氣純度達到要求后，再關閉Q15，打開Q14向工作面送氣。E 在初次送氣時，球閥Q14應全部關閉，打開球閥Q13后，再緩慢調整Q14至所需流量，調整Q14的同時，應相應調整調壓閥T12，使兩者同時達到壓力與流量要求，避免突然打開Q14，使氣流沖擊損壞流量計。F取樣氣體流量通過調速管接頭TS11調定，一般在臉感覺不到氣體而嘴唇感覺到氣體為宜，氣體過大易損壞氧探頭，調定可不再調，但需要經(jīng)常檢查。G 氧分儀應根據(jù)說明書和當?shù)睾０胃叨?，調定標準值，調定后不必再調。維護與保養(yǎng)1） 碳分子篩的維護A 碳分子篩是制氮裝置的核心，為防止污染而失效，必須嚴格按照對壓縮空氣的含油量要求來維護空壓機，一般配置最好選用無油空壓機，或配置除油過濾器，同時空氣貯罐中加入除油活性炭，濾除油份至0。01PPM以下，經(jīng)常檢查過濾器，定期更換濾苡和除油活性炭。B 正常操作條件下，碳分子篩可使用五年甚至更長時間，一般連續(xù)使用五年后，產(chǎn)氮量，產(chǎn)氮純度未有明顯下降時，仍可使用，如有明顯下降時，應全部更換分子篩。C 應定期檢查吸附塔內的分子篩壓緊裝置，避免分子篩有任何移動。D 正在運行過程中，如發(fā)現(xiàn)排氣消聲器，往外噴黑色粉塵時，說明分子篩已下降至裝料口以下，不能壓緊，產(chǎn)生移動沖擊而產(chǎn)生黑塵，應及時填充壓緊。E 分子篩的儲存、運輸及裝卸均不會對人體有害，填充分子篩時可戴護目鏡及用抽氣扇，填充后應以肥皂清洗皮膚接觸處。F、如訂貨時，訂有備用分子篩，則分子篩應裝于PE塑料桶內儲存于干燥及封閉處，盡量避免晝夜溫差過大。儲存妥當?shù)姆肿雍Y能保存兩年以上性能不變。存放時間過長的分子篩在填入吸附塔前，應先烘干活化（烘干溫度100120，時間2小時）。（上述關于分子篩的要求，均以BF焦炭分子篩測試標準Rel:MC3814為依據(jù)）2）、氣動閥的維護A、 氣動閥上的氣缸正常使用后，不供油氣缸使用6個月后在氣缸內滑動部分加涂潤滑脂。B、 氣動閥門關不嚴時，應更換堵片上的橡膠密封墊。C、 氣動活塞兩端竄氣，輸出力不足時，是由于氣缸潤滑不良，拉傷缸體表面或密封件損壞老化，應更換密封用O型圈。D、 缸筒拉傷是由于缸內有雜物或潤滑不良，輕微拉痕用砂紙打磨繼續(xù)使用，嚴重拉傷更換缸筒。3）、電磁閥的維護保養(yǎng)A、 電磁閥體進入異物后，易堵塞先導孔，應經(jīng)常檢查排氣消音器是否有異物，消音器如被油霧或粉塵堵塞，應拆開消音器，清洗異物和油霧，使排氣通暢。B、 在受到異常電壓，電流沖擊時，電磁頭會損壞。應首先檢查電路，如確認電磁頭損壞，更換備用電磁頭，同時查找損壞電磁頭的原因，有時電磁頭發(fā)出鳴叫聲，主要原因是電壓不足，對先導芯的吸合力不強。C、 一般電磁閥出現(xiàn)故障時，整閥拆下修理，換上被用閥繼續(xù)運行，可不影響設備使用，更換電磁閥時應關閉球閥TQ11。4）、設備的維護A、 設備連續(xù)運行時，應經(jīng)常檢查各管道聯(lián)接處的氣密性，不得有漏氣現(xiàn)象；經(jīng)常檢查電磁閥，氣動閥的運行狀態(tài)。在一定的流量下，純度有明顯的下降時，一般是電磁，氣動閥出現(xiàn)故障，應停機檢查，電磁閥有故障更換備用電磁閥；氣動閥關不緊，更換橡膠密封件。B、 設備長期擱置不用或間斷使用時，應保證每月開機一次，每次四小時，保證分子篩始終處于活化干燥狀態(tài)，每半個月手動運行氣動閥若干次，防止氣動閥抱死，影響啟動運行。因長期不用，維護不良造成設備不能正常運行，應通知廠方調試人員維修設備。5）、單向閥、調壓閥的維護單向閥發(fā)生抱死，調壓閥不能調低壓力，一般是管道中進入異物，卸開閥門清除異物可恢復正常，但想法的橡膠密封件，調壓閥的膜片長期使用磨損后，應注意更換。 四、故障與排除方法 故障現(xiàn)象原因分析排除方法整機不產(chǎn)氣或產(chǎn)氣量小1.1氣動閥卡死不動作1.2電磁閥失靈1.3電路故障1.4PC機失靈1.5調壓閥損壞1.1拆卸并清洗氣動內部1.2檢查接線線圈與閥體1.3檢查接線與PC機保險1.4通知廠家處理1.5拆卸修理前機氮氣純度低于99%2.1連接管路接頭松動有滲漏或取樣閥沒有取到氣樣2.2氣動閥或電磁閥失靈2.3吸附塔工作壓力0.4MPa2.4分子篩污染或粉化失效2.1用肥皂水檢漏并排除松動2.2按1.1.1.2排除2.3提高進氣壓力檢查調壓閥是否正常2.4補充或更換分子篩氣動閥發(fā)生故障3.1氣動閥內氣缸密封圈損壞3.1更換密封圈電磁閥發(fā)生故障4.1接線不緊4.2線圈失效4.3閥芯不動4.1排除4.2更換線圈4.3拆除清洗制氮機安全操作：1目的制定本規(guī)程，確保制氮機的安全穩(wěn)定運行2適用范圍本規(guī)程適用于操作設備運行工。3內容3.1設備規(guī)格型號3.1.1制氮機型號： PN-55-39型3.1.2空壓機型號：UP5-303.1.3冷干機型號：SGF-50AC3.1.4氮氣純化裝置型號：NP-C-50-595型3.2設備性能參數(shù)3.2.1制氮量：50Nm3/h3.2.2氮氣純度：99.999%（指無氧含量）3.2.3處理量：50 Nm3/h3.2.4產(chǎn)品氣壓力：0.7MPa3.2.5電源功率：10KW3.2.6總功率：40KW 3.2.7露點：-40；3.3操作前安全檢查3.3.1檢查空壓機出口閥門，合上電控箱內的動力電源和控制電源。3.3.2檢查壓縮空氣管路，將壓縮空氣出口壓力調至0.70.8MPa；3.3.3普氮流量控制在20左右，純氮流量控制在15左右3.3.4冷卻水保證暢通，有良好的冷卻效果。3.4啟動操作3.4.1開啟空壓機3.4.2開啟冷干機3.4.3開啟制氮機，待空氣壓力高于0.7 MPa，按下制氮機的“運行”“停止”按鈕，制氮機開始運行，觀察循環(huán)冷卻水是否打開。3.4.4打開驅動氣源，調節(jié)減壓閥，保證減壓后壓力46bar，前提是純化的氣動閥門能夠正常的動作即可。3.4.5在確認前級可以向純化輸送普氮時，將純化設備送上電，選擇需要工作的除氧器，將除氧器進口和出口閥打開。3.4.6調節(jié)取樣流量，調節(jié)再生流量，使再生流量在額定氣量1/10范圍內。3.4.7設備運行達到用氣要求指標后關閉放空流量調節(jié)閥，開啟純氣流量調節(jié)閥，將純氣送至使用點。3.5運行中的點巡檢及要求3.5.1每30分鐘對制氮機運行情況進行點巡檢。3.5.2檢查空氣壓力是否滿足0.6MPa13.5.3檢查加熱系統(tǒng)是否正常，各溫度控制儀表數(shù)據(jù)是否正常。3.5.4檢查氮氣純度是否達到99.999%。3.5.5檢查冷卻水是否暢通，是否有良好的冷卻效果。3.6停機操作3.6.1關閉空壓機3.6.2將純化控制選鈕“自動 純化 手動”旋鈕撥到中間位置，關閉驅動氣門閥，關閉進出口閥門