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本套制氮系統(tǒng)是由壓縮空氣裝置、壓縮空氣凈化裝置、變壓吸附制氮裝置、裝置等設備組成。

一、壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)由螺桿式壓縮機和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的氣源。該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量。空壓機選用運轉(zhuǎn)可靠，維護簡單，低噪音，無基礎運轉(zhuǎn)的螺桿式空壓機。空氣緩沖罐主要是作為氣源的緩沖器，起穩(wěn)定和儲存作用，此外還可以收集和排除進入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表，安全閥，排污口。

空壓機的排氣能力稍大于制氮機額定產(chǎn)量下的空氣耗量，由于其啟停受到排氣壓力控制，當排氣量大于耗氣量時，排出壓力上升，空壓機停止；反之則空壓機啟動。通過如此循環(huán)啟停，使空壓機排氣量適合制氮機耗氣量要求，并適應生產(chǎn)線在變工況時（低于額定產(chǎn)量）的運行需要。

二、空氣凈化系統(tǒng)

從緩沖罐出來的壓縮空氣首先進入C級過濾器實現(xiàn)粗過濾，然后進入冷凍式干燥機，將壓縮空氣強制降溫，使空氣中的水蒸汽冷凝，凝結(jié)成的液態(tài)水夾帶塵、油排出機外。冷干機最好放置于壓縮機房。工藝流程采用冷凍干燥機除油水，基于三點原因：

1、后級T級送氣管路過濾器進氣口最大液體負載：2000ppm w/w露點＜－12℃，不采用冷凍干燥機，T級送氣管路過濾器易失效；

2、冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水分，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并作排液；

3、管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹。

冷干燥機的后精密度過濾器組，精密過濾器組由二級過濾器組成。分別是T級主管路過濾器與A級高效除油霧過濾器。T級主管路過濾器精密度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。A級高效除油霧過濾器過濾精度0.01um濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達到ISO8573.1質(zhì)量等級１級。

三、變壓吸附制氮系統(tǒng)

PSA碳分子篩制氮裝置中有兩個裝滿碳分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進入變壓吸附制氮裝置，流經(jīng)裝填有碳分子篩（CMS）的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表

面吸附，未被吸附的氮氣在出口處被收集成為產(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進入緩沖罐。經(jīng)一段時間后，吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達到飽和，需進行再生。

再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份，完成再生過程。

兩個吸附塔交替進行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮氣。兩只吸附器的切換由PLC控制的程控閥自動完成。一臺變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、碳分子篩、工藝流程、設備結(jié)構(gòu)以及電磁氣動閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氮裝置選用日本三菱公司生產(chǎn)的PLC可編程序控制器，選用德國BF碳分子篩、德國BURKET公司生產(chǎn)的電磁氣動閥。

用分子篩在不同壓力下對氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在碳分子篩表

面吸附，未被吸附的氮氣在出口處被收集成為產(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進入緩沖罐。經(jīng)一段時間后，吸附塔中被碳分子篩吸附的氧達到飽和，需進行再生。

再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氧氣、水、二氧化碳等組份，完成再生過程。

兩個吸附塔交替進行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮氣。兩只吸附器的切換由PLC控制的程控閥自動完成。一臺變壓吸附制氮裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、碳分子篩、工藝流程、設備結(jié)構(gòu)以及電磁氣動閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氮裝置選用日本三菱公司生產(chǎn)的PLC可編程序控制器，選用德國BF碳分子篩、臺灣盛美公司電磁氣動閥。