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影响制氮机纯度和流量因素的控制

影响氮气的纯度和流量是多方面的,主要分主观和客观两个方面。主观方面主要是指设备的结构原理,填充吸附剂品质,各种零配件性能。客观方面是压缩空气原料气的压强、湿度、设备使用的环境状况以及使用操作。具体如下:

1、主观方面

(1)制氮系统及净化系统和干燥系统的选型和设计都会影响氮气纯度。所以设计设备都要比理论计算值偏大然后选型。

(2)吸附剂选用进口高品质吸附剂。

吸附剂应具备的条件 :

(a)有强的吸附能力,即要求有大的比表面积

(b)不与吸附质和其它接触介质发生化学反应;

(c)有良好的机械强度及热强度;

(d)易再生,不易劣化;

气体的吸附过程是纯物理吸附,即所谓的范得华吸附,由于这种吸附通常只发生固体表面几个分子直径的厚度区域,单位面积固体表面所吸附的气体量非常少,因此作为工业选用的吸附剂,必须有微孔结构的,足够大的比表面积以弥补这一不足。设备中填充的吸附剂常用的有两种,一种是活性氧化铝,另一种是碳分子筛。

活性氧化铝由三水合铝[AI(OH)¬3]或三水铝矾土加热脱水而成。用在压缩空气吸附干燥的是γ形态的活性氧化铝,其活化温度低于600℃。活性氧化铝对水有较强的亲合力,在一定操作条件下,它的干燥精度可达露点- 70℃以下。而它的再生温度 又比分子筛低得多。活性氧化铝具有很高的表面硬度和抗压强度,在静压力作用下不破碎,在交变压力作用下不易磨损,很适宜作压缩空气吸附剂。
分子筛主要特点是具有十分单一的表面孔径,比孔径小的分子可以通过微孔进入穴内,吸附于孔穴表面,并在一条件下解吸出来。比孔径大的分子则不能进入,从而按分子直径不同而把混合物分离开来,分子筛由此而得名。分子筛对极性分子尤其对水有极大的亲和力,又有极大的比表面积,在压缩空气含水量较低及温度较高时均有较大的吸附能力,因此可用于深度干燥。

分子筛的缺点是机械强度有限,抗水滴性能不强,在压力作用下容易破碎,长期使用堆积比重可增大20%,另外再生能耗也比氧化铝高。在处理水分负载较高的压缩空气时,应先用氧化铝等吸附剂进行预干燥,再用分子筛进行深度处理。

2.客观方面

(1)为保证制氮过程中有足够的空气量和碳分子筛的产氮率,压缩空气的流量和压强一定得到保证。根据研究表明,碳分子筛的产氮率与压强有直接关系。在压强1Mpa范围内,压强越高。产氮率越高,压强越低,产氮率越低。所以客户在选择空气压缩机时,一定要选择满足条件的空气压缩机

(2)由于周围环境的湿度和温度也可以影响到设备的正常使用。如果设备使用地方温度较高,那在压缩空气进入制氮设备前,需要加一个前置冷却器或者加一个较大的空气储气罐,保证压缩空气进入设备前温度低于45℃。另外还需对空压机、制氮机和吸干机周围保证通风状态,如果有必要,制氮房内需要配置换气扇,保证设备不会因为温度过高而影响使用。

(3)制氮过程最重要的环节是要对设备正常操作和维护。

盛杰制氮机正常操作:

一、开机前检查

1. 检查空压机、制氮机、吸干机通电指示灯情况,如指示灯不亮,断电,检查电路或设备。
2. 检查所有阀门是否处于关闭状态,未关闭关掉。

二、开机运行

1. 开启空压机:如需冷却水,首先打开其前后阀门;按照使用说明书开启电源开关。

2. 当空气储气罐压力达到0.7MPa时,开启冷冻式干燥机并且打开1号截止阀(空气储气罐及冷冻式干燥机之间的截止阀),让吸干机运行3~5分钟,将空气排入空气缓冲罐。

3. 打开制氮机空气入口截止阀,等待20~30秒后开启制氮机,开启制氮机氮气出气口截止阀让氮气进入氮气缓冲罐。

4. 氮气缓冲罐压力达到0.7MPa时。打开放空系统阀门,调节出气口压力(出气压力≤0.65MPa可调)根据出气口压力计算出出气口流量。调节放空阀门大小来调节出气流量以达到计算值。氮分析仪显示氮气储气罐内氮气的纯度,等待氮分析仪纯度上升到可用纯度。

5. 当流量达到计算值且纯度达到用气要求时关闭放空阀门,打开用气阀门,此时为正常用气,并调节正常用气的截止阀,使流量计示数维持在理论计算值附近。

三、停机运行操作

1. 停止制氮机,关闭制氮机氮气出口、入口截止阀,及氮气缓冲罐用气阀门。

2. 停止空气压缩机,关闭1号截止阀。

3. 停止微热干燥机。

4. 打开所有球阀,放空设备中的气体,然后关闭所有阀门。

四、注意事项

因为出气量用户可调,所以有些用户会把出气量调到远远超过计算值,这样使用是不合理的。虽然纯度也可能达到要求,但是却加快了分子筛的粉化速度,导致使用年限大大减少。更多可能是因为流量过大导致氮气纯度降低。当纯度低于理论纯度太多时,需要重新调试纯度,不但费时费力又影响到制氮机正常使用寿命。所以用户必须严格控制氮气流量。

(1)空压机后储气罐、高效除油器及精密过滤器每隔1.5~2小时要进行一次排气。

(2)调试人员调节好的阀门不要随意转动,以免影响纯度。

(3)不要随意动电控柜内的电器件,不要随意拆动气动管道阀门。

(4)定期观察出口压力、流量计指示及氮气纯度,与性能页的值对照,发现问题及时解决。

(5)按照空压机、吸干机、过滤器的技术要求保养和维护,以保证空气品质。空压机、吸干机必须每年至少检修一次,按照设备维护、保养规定更换易损件,并进行保养;如发现过滤器前后压差≥0.05~0.1Mpa,必须及时更换过滤器滤芯。

盛杰制氮机正常维护:

1. 设备日常维护

对制氮系统中的设备的维护主要包括空压机、冷干机、过滤器、制氮主机的维护。空压机的日常维护主要是经常检查空压机储气罐的排污口是否堵塞,散热孔处是否有遮拦;冷干机的散热器要经常清扫;过滤器的排污口要经常检查是否堵塞;制氮机消音器的排气口要经常检查是否畅通。所有设备外观均要保持清洁、干净,经常用湿布或中性肥皂水擦洗。

2.  设备周期性维护

有油螺杆空压机的维护主要是进空气过滤器 (其会被灰尘堵塞)的周期更换,以及每年的润滑油和油分离器的更换。压缩机的维护也包括对机油的定期补充和更换(如有必要)。 无油活塞空压机也需要定期更换活塞环和补充润滑剂。为保证制氮系统稳定可靠地运行和压缩机的长寿命运行,必须按照压缩机厂商推荐的周期维护办法和措施来维护压缩机。

风冷式冷干机的周期性维护主要是定期吹扫,清洗排污口;水冷式冷干机主要是定期清洗水冷凝器,以防水垢沉淀堵塞。请认真阅读冷干机的操作维护使用说明书,严格按照冷干机厂商推荐的周期维护办法和措施来维护冷干机。

过滤器的周期性维护主要是根据过滤器的使用状况定期更换滤芯。如果发现过滤器的压力差过大,请及时更换滤芯。请参照过滤器厂商推荐的周期维护办法和措施来维护过滤器。

制氮主机基本上不用周期性维护。用户可在每年公司(厂)所有设备大修时检查一下制氮机是否运行正常。

发布日期:2019-10-15  浏览次数:172

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