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一,、系統(tǒng)組成及工作原理

    500立方制氮機是由一個以空氣為原料，由空壓機,、空氣緩沖罐,、冷凍式干燥機、精密過濾器,、變壓吸附制氮機,、氮氣緩沖罐等設(shè)備組成的氮氣制造系統(tǒng)。

      空氣壓縮機是制氮系統(tǒng)所需壓縮空氣的來源,。由空氣壓縮機輸出的壓縮空氣先由冷凍式干燥機進(jìn)行除油,、除水處理，然后經(jīng)空氣緩沖罐緩沖后,，由變壓吸附制氮機制取純度≥98%的氮氣,。

二,、500立方制氮機主要設(shè)備概述

 1、壓縮空氣系統(tǒng)

   空氣壓縮機提供變壓吸附制氮機組所需的壓縮空氣,。工藝要求該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量,。本系統(tǒng)選用運轉(zhuǎn)可靠，維護(hù)簡單,，低噪音,，無基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)的噴油螺桿式空壓機。

 2,、冷凍式干燥機 

  為了達(dá)到氧,、氮分離的目的，用于氣體分離工藝的空氣須經(jīng)壓縮和凈化,。從空氣壓縮機出來的壓縮空氣經(jīng)粗過濾器過濾后,，進(jìn)入冷凍式干燥機，去除壓縮空氣中的水,、油,，使壓縮空氣達(dá)到含油<0.01ppm，顆粒<0.01um,，常壓露點<-20℃,。

3、500立方制氮機過濾器
   本系統(tǒng)選取的是*精密過濾器,，分C/T/A/H四級,。冷干機前級為一級C級除塵過濾器，過濾精度為3μ,，含油量達(dá)到1ppm,。冷干機的后級為精密過濾器組，精密過濾器組由三級過濾器組成,。第二級為T級除油過濾器,，過濾精度為1μ，含油量達(dá)到0.1ppm,。第三級為*高效精密過濾器,，過濾精度為0.1μ，含油量達(dá)到0.01ppm,。第四級為H級超高效精密過濾器,，過濾精度為0.01μ，含油量達(dá)到0.001ppm,。這樣潔凈干燥的壓縮空氣便可進(jìn)入后級制氮部分經(jīng)變壓吸附制氮機組制得純度≥99.5%的氮氣,。

 4、空氣緩沖罐

   經(jīng)除油除水處理后的潔凈壓縮空氣進(jìn)入空氣緩沖罐,，緩沖罐的作用是壓縮空氣與變壓吸附制氮裝置之間的緩沖,，一有利于系統(tǒng)工作的穩(wěn)定,，二有利于減少壓縮空氣中的油霧,。

 5,、變壓吸附制氮機

   環(huán)境空氣經(jīng)壓縮凈化，除去油,、水和灰塵后,，進(jìn)入由兩個裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔組成的變壓吸附裝置。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔,，其間氧分子在碳分子篩表面吸附,，氮氣由吸附塔上端流出，進(jìn)入一粗氮緩沖罐,。經(jīng)一段時間后,，吸附塔中碳分子篩被所吸附的氧飽和，需進(jìn)行再生,。再生是通過停止吸附步驟,，降低吸附塔的壓力來實現(xiàn)的。兩個吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生,，從而確保氮氣的連續(xù)輸出,。因為吸附與解吸過程是通過壓力變化實現(xiàn)的，該工藝稱作變壓吸附（PSA）,。

    該裝置使用兩個吸附塔以保證氮氣的連續(xù)供給,。用特殊裝填方式向吸附塔裝填碳分子篩，以保證高的裝填堆密度,。采用該方式裝填,，在今后運行中無需在補充碳分子篩。倘若原料空氣滿足本公司PSA-N2裝置空氣供給系統(tǒng)的純度要求,，碳分子篩的壽命約八年以上(進(jìn)口篩),，這已被實際運行經(jīng)驗所證實。碳分子篩的質(zhì)量直接影響工藝流程中空氣的需求量,，即所需能耗,。

   升壓與降壓工藝由多個氣動控制閥門來實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)運行時間,，每個閥門的開關(guān)次數(shù)約高達(dá)150萬次,。本公司采用進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)閥門以保證閥門的使用壽命和低的維修率。
 
   為了獲得連續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)品氮氣,，變壓吸附系統(tǒng)需配置一氮氣緩沖罐,。氮氣流量通過流量表指示，純度通過氧分儀連續(xù)進(jìn)行監(jiān)測,。當(dāng)純度達(dá)不到客戶的要求時,，將自動放空,，以防止不合格氣體進(jìn)入客戶的生產(chǎn)線。工藝過程由程控器（PLC）連續(xù)控制調(diào)節(jié),。標(biāo)準(zhǔn)裝置中帶有報警指示,、安全停車功能，并可按客戶特殊要求進(jìn)行調(diào)整,。

 全套系統(tǒng)簡單,，運行可靠，無需操作人員,。

 系統(tǒng)特點：

l 能耗低,，比相同類型裝置電耗較低。

l 運行穩(wěn)定,，十年運行期間,，保證產(chǎn)品氮氣流量，純度穩(wěn)定不變,。

l 設(shè)計的優(yōu)化組合,，進(jìn)吸附塔前的氣體溫度，質(zhì)量參數(shù)控制,，穩(wěn)壓配置的緩沖罐,，控制系統(tǒng)中的純度報警不合格N2的自動排空，系統(tǒng)超壓報警,，閥門自動關(guān)閉系統(tǒng),。

l 吸附劑選用進(jìn)口分子篩吸附劑，的裝填工具,，運輸過程中的氮氣保壓,，*壓緊裝置，具有碳分子篩缺量報警功能,。

l 人機界面顯示運行參數(shù)（顯示整個流程和狀態(tài),、自動維護(hù)等）