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制氮机简要说明


ZN系列变压吸附制氮机
使用说明书 (080408) 昆山百嘉机械有限公司 2008年5月

重要声明
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本使用说明书是ZN系列变压吸附制氮机操作 和维护的一般性指导手册。其目的是帮助经过培 训的操作者进行设备的启动,正常操作,停机及 一般的保养和调整工作。设备的操作必须经过上 岗技术培训,在上岗作业前务必仔细阅读此说明 书以及与本装置配套原产厂商的使用说明书。 在你操作使用本装置时,本公司认为你已经 掌握本装置的操作方法和具有相关安全和防护的 知识。

目录
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用途 工作原理 主要技术参数 安装 操作,使用方法 安全警告 报警,故障及排除 维护与保养 附图

1 用途
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ZN系列变压吸附制氮机是一种以压缩空气 为原料,通过碳分子筛变压吸附制取纯度 95%~99.99%氮气的常温空分设备。变 压吸附制氮机具有系统设备简单,操作方 便,启动时间短,维护容易,投资节省等 优点,因此,非常适合于现场小规模制氮。 目前,它已广泛用于金属材料,机械零件 的热处理保护气氛,石油化工,合成纤维, 浮法玻璃,食品等生产过程的充氮保护。

2 工作原理
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2.1 工艺流程(参见工艺流程图) 空气经空气压缩机AC压缩后,其压力从一个大气压升高至0.7-0.8Mpa,然后经球阀QV01, 前置过滤器F01,冷干机DR,过滤器F02,F03,F04,进入空气储器罐T1,将压缩空气中所夹带的 大量液体水,油,颗粒物质滤除。经缓冲罐缓冲后的压缩空气通过空气入口阀QV03进入活性炭过 滤器F05,再通过气动阀QD01,QD02进入四只并联的吸附罐A01,A02,A03,A04。 吸附罐是一个装有碳分子筛的容器。碳分子筛主要由碳组成的多孔物质。当压缩空气进入吸 附塔A01-A04时,由于空气中的氧气在碳分子筛的 多孔构造中扩散,并在一定的时间内以远高于 空气中氮气的速度优先地吸附在碳分子筛的表面。空气中的氧气被滞留在碳分子筛中,而空气中 的氮气则经过碳分子筛床层,流出吸附罐A01-A04,经气动阀QD06,QD08进入氮气工艺储罐T2。 与此同时,吸附罐A05-A08处于常压解吸状态,碳分子筛脱除吸附的氧气,获得再生。碳分子筛 放出的废气经气动阀QD05,消音器对外排空。为使碳分子筛更好地产生,有时取产品氮气的一部 分对吸附罐吹扫。吹扫气流经过球阀QV04进入处于再生的吸附塔。 压缩空气在流经吸附塔A01~A04进行氮氧分离约60秒后,压缩空气被切换到吸附塔 A05-A08。此时压缩空气经气动阀QD01,QD03进入吸附塔A05-A08,吸附塔A05-A08出口的氮气经 气动阀QD07,QD08进入氮气工艺储罐T2。与此同时,吸附塔A01~A04被降压到常压进行解吸,其 中的废气经QD04,消音器对外排空。 本装置吸附塔A01—A04, A05--A08切换气动阀由可编程控制器自动控制。 氮气工艺储罐出口的氮气经减压阀JY01,流量计FI01,氮气出口截止阀JZ01输出,供用户使 用。不合格的氮气通过截止阀JZ02,经消音器放空。 2.2操作特性 变压吸附制氮机制取氮气,其氮气纯度与流量是相关的。氮气纯度随流量的减小而提高,随流量增加而下降。 吸附罐吸附时间,吸附压力是变压吸附制氮机的关键工艺参数。缩短吸附时间有利于提高氮气纯度,但消 耗更多压缩空气。延长吸附时间,有利于节省压缩空气,但不利于氮气纯度的提高。提高吸附压力,有利于氮 气纯度的提高,但消耗更多的压缩空气。降低吸附压力不利于氮气纯度的提高,但节省压缩空气量。

主要技术指标
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氮气产量:40Nm? /h 氮气纯度:98% 氮气氧含量:≦2% 压缩空气压力:≧0.8Mpa 出口压力:0.6Mpa 电源:220VAC 50HZ 装机功率:2KW 外形尺寸:900*1400*2000

4 安装
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4.1 安装要求 环境要求:本系统设备应放置于干燥,通风良好,宽敞的厂房内。最好装有强制通风设备。 土建要求:室内安置设备的地面要求平整的混凝土地面,并设置有电缆沟或欲埋电缆管线,排水沟。 电气要求:本机需用三相电源220V 50HZ。本装置必须接地或接零保护,本装置零线和保护地线 是分开的,拥护需根据本企业的供电接地系统对本装置接地或者接零,接地电阻≦4Ω 。 4.2 设备的安装 设备的安置:本装置应按系统工艺流程合理布置,设备前后左右应留有适当的距离,以便接管和操 作,维修。 接管:以下管路需由用户按工艺流程图要求联接: ★原料空气进口管路;★氮气出口管路。. 电气安装:用户应根据电气接线图连接电缆,本装置必须接零或接保护地,接地电阻≦4Ω。 4.3 检查 在联结好管路和电源电缆后,需仔细检查所有管道的气密性和电源接线的正确性。 ★气密性检查:将氮气充压到0.8MPA,用肥皂水涂抹在所有管道联结处,包括设备内部管道联结 处,检查是否有漏气处。发现与漏气处必须立即处理,确保所有管道无漏气现象存在。 注意:本装置在出厂时,虽经过严格的检漏,但经长途运输,搬运,吊装后,可能在设备内部 会有漏气之处,因此,用户必须按上述要求进行。 ★电源接线检查:在系统设备通电之前,必须仔细检查电源接线是否正确,接零或保护地是否可靠。 检查设备的电气系统接线有无松动,脱落现象。在确认所有接线正确无误后方可通电。

5 操作使用方法
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5.1操作数据(本装置在正常运行过程中,用户需定时对设备工 作状况进行检点,监视设备主要工艺参数,并做好记录。)
代号 PI01 PI02 PI03 JY01 AIC02 2﹪ 设定值 0.7-0.8Mpa 正常工作范围 0.7-0.8Mpa 0.7-0.8Mpa 0.7-0.8Mpa 0.6Mpa ≦2﹪ 2﹪ 用户调定 报警值 备注 压缩机设定

项目 空气入口压力 吸附罐A01-A04 吸附压力 吸附罐A05-A08 吸附压力 氮气出口压力 氮气氧含量

氮气取样压力
氮气流量 氮气取样流量

JY02
FI02 FI01

0.1Mpa

0.1Mpa
40Nm? /h 200400mml/min

出厂调定
现场调定 现场调定

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5.2 开机 1.在开机前应先关闭设备上所有手动阀们。 2.合上控制箱内所有电源开关。 3.打开【控制电源】开关,启动空气压缩机。 4.打开球阀QV01,QV03,QV04,QV05,启动冷干机。待空气缓冲罐T1压力上升至0.7Mpa。 5.按【启动】按钮,待氮气工艺储罐压力上升至0.7Mpa后,调节氮气减压阀JY01至所需的压力,缓慢打开空 气 放空阀JZ02,控制氮气流量不大于设备额定流量。 6.调节取样流量为200-400mml/min。 7.待氮气纯度达到使用要求后,缓慢打开氮气出口阀JZ01。控制氮气流量不大于设备额定流量。 5.3 运行中的监护 1.每1小时对设备的主要操作参数进行点检,参见表5.1节。 2.每2小时检查过滤器排污工作状况。 3.每2小时检查空压机的排污工作状况。 4.每8小时对空气缓冲罐手动排污一次。 5.每次开机前和每8小时检查空压机润滑油位。 6.每月对空压机的冷凝器除尘清洁。 5.4关机 1.关闭氮气出口阀JZ01。关闭空气储罐出口阀QV03。 2.关闭氮气取样流量计FI01。 3.按【停止】按钮,关闭冷干机电源。 4.关闭空压机出口阀QV01。 5.停止空压机运行。 6.将【控制电源】开关置于OFF位置。长时间停机或设备维修时,应将电控箱内的电源开关断开。 5.5 氧含量报警设定 本装置采用无锡大禾DH107C系列氧分析仪,设定方法如下: 1.按“SET”键,使氧分析仪进入主设定页。 2.按∧,∨键修改设定值。 3.按SET”键,直至回到正常显示状态。 注意:仪表内部其他参数,在设备出厂时已全部设定好,无需用户更改,请不要随意修改。

5 操作使用方法

6 安全警告
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6.1 氮气 制氮机能够产生高纯氮气,氮气不能支持人的生命。氮气是一种无色,无味的惰性气体,称 为一种简单的窒息剂。但是大量氮气的释放可能取代支持生命所需的氧气。含85﹪或更多氮 气的大气可在短时间内导致人体窒息死亡。因此,在本装置的操作中必须注意,要确保氧气 含量适应人体呼吸需要( 20.9﹪ ),对于有限的或封闭的空间,要提供适当的通风。 6.2 富氧气体 制氮机运行过程中会排放含30~45﹪氧气的富氧气体,而正常大气中氧含量为20.9﹪。虽然 氧不会燃烧,但浓度超过28﹪时,可比空气更容易支持其他物质的燃烧,因此必须做好相应 的防火工作,配备消防器材。 6.3 设备维护 由于本系统设备正常工作时带有0.6Mpa以上的压力,因此设备维护保养时,首先应使系统停 止运行,并卸掉管路中的压力。否则,可能会导致严重的人身伤害。

7 报警,故障及排除
报警,故障现象 报警指示灯闪烁 报警,故障原因 氧含量高报警 过滤器更换定时报警 空气压力升不上 氮气氧含量达不到要求 过滤器,冷干机排污阀 失灵 氧分析仪无取样流量或 管道泄露 吸附器吸附压力太低 氮气流量过大 气动阀阀芯磨损 氧含量显示器无变化 氧电池无取样流量 氧电池经长期使用失效 排除方法 减小氮气流量
更换过滤芯后,按住停止按钮10 秒钟,消除警报,重置过滤器警报 时间 关闭排污阀前的球阀,等系统压 力达到额定压力时,打开球阀.或 更换排污阀

备注 按报警消除按钮消除警 报

调节取样流量,检查取 样管道 检查压缩空气压力 减小氮气流量 检查和更换气动阀阀芯 调节取样流量 更换氧电池

8 维修与保养
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8.1 定期保养 为保证系统设备长期稳定可靠地运行,用户必须做一些日常维护工作: 1.定期检查设备管路,管件有无损坏,泄露等现象。 2.每三个月对电气控制部分接线进行逐点紧固,检查电器元件工作是否正常,并除尘。 3.每年检查吸附罐内部碳分子筛是否缺量。 4.每年至少更换压缩空气过滤芯一次。 8.2 过滤器滤芯更换 本装置制氮的关键是碳分子筛,由于碳分子筛极容易被油污所污染,导致产氮能力 的下降,因此必须定期更换过滤器滤芯。通常每年至少更换一次。 更换方法:旋下过滤器壳。然后再旋下过滤器芯,旋入新芯,再把下壳旋上,并旋 紧即可。 注意:更换过滤器芯应在系统停止运行时进行,并卸掉管路中的气压。否则,可能 会导致严重的人身伤害。更换过滤器芯时,不能损坏或漏装起密封作用的金属压圈或“O” 型密封圈。否则,过滤器将无法使用。 8.3 活性炭的更换 本装置配有活性炭过滤器,其中活性炭需每年更换一次。 8.4 空压机,冷干机维护 本装置根据用户的要求可能配置有空压机和冷干机,请详细阅读这些产品原产厂商的 使用说明书。并根据使用说明书的要求对其进行日常维护,保养。

9附录
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9.1 9.2 9.3

ZN系列变压吸附制氮系统工艺流程图。 ZN系列变压吸附制氮系统配置简图。 ZN系列变压吸附制氮机电器图。

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注:由于我公司产品在不断改进,以上内容如有与实际产 品不符之处,敬请谅解。

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昆山百嘉机械有限公司
电话:0512-57120535 传真:0512-57120538 2008年5月


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