文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 1 页 共6 页 1 目的 为球镍车间人员正确、安全、有效使用配料系统提供依据。 2 用途及技术指标 （1）用途 以压缩空气为原料，通过碳分子筛变压吸附制取纯度为95-99.99%氮气的常温空分机。 （2）技术指标 氮气产量： 50Nm3/h 氮气纯度： 99.9% 氮气氧含量： ≤0.1% 压缩空气压力： ≥0.8MPa 电源： 220VAC 转机功率： 2 KW 外形尺寸： 3800*1200*2500 3 工作原理 （1）工艺流程 空气经空气压缩机压缩后，气压力从一个大气压升高至0.7-0.9MPa，然后经球阀QV01、过前置过滤器F01、冷干机DR、过滤器F02、F03、F04，进入空气储罐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进入吸附罐A1。 吸附罐是一个装有碳分子筛的容器，碳分子筛主要由谈组成的多空物质，当压缩空气进入吸附塔A1时，由于空气中的氧气在碳分子筛的多孔结构中扩散，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碳分子筛层，流出吸附罐A1，经气动阀QD06、QD08进入氮气工艺储罐T2。与此同时，吸附罐A2处于常压解吸状态，碳分子筛脱除吸附的氧气，获得再生。碳分子筛放出的废弃经气动阀QD05、消音器对外排空。为使碳分子筛更好的再生，有时取产品文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 2 页 共6 页 氮气的一部分对吸附罐吹扫，吹扫气经QV04进入处于再生的吸附塔。 压缩空气在流经吸附塔A1进行氮氧分离约60秒后，压缩空气被切换到吸附塔A2，此时，压缩空气经气动阀QD01、QD03进入吸附塔A2，吸附塔A2出口的氮气经气动阀QD07、QD08进入氮气工艺储罐T2，同时，吸附塔A1被降压到常压进行解吸，其中的废弃经QD04、消音器对外排空。 本装置吸附塔A1、A2切换气动阀有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FI02、电磁阀DC06、氮气出口截止阀JZ01输出，供用户使用。不合格的氮气通过电磁阀QD07、截止阀JZ02、经消音器放空。 本系统设有二路氮气出口，一路为连续用气出口，一路为瞬时用气出口。 瞬时用气定量控制原理：通过金属转子流量计输出瞬时流量的电流信号给控制系统的plc，plc对氮气流量进行计量，然后根据触摸屏上设定的氮气定量值（或定时值），控制氮气出口电磁阀的打开与关闭，并发出报警信号。 （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，随流量的增大二下降。 吸附罐吸附时间、吸附压力时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的纯度，但消耗更多的压缩空气；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，但节省压缩空气的量。 4操作和使用方法 4.1操作数据 项目 空气入口压力 空气压力控制器 代号 PI01 PC01 设定值 正常工作范围 报警值 备注 压缩机设定 出厂调定 0.7-0.8 0.7-0.8MPa 0.6MPa 文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 3 页 共6 页 0.7-0.8MPa 0.7-0.8MPa 0.6MPa 用户调定 吸附罐A1吸附压力 吸附罐A2吸附压力 氮气出口压力 氮气氧含量 氮气出口流量 氮气取样压力 氮气取样流量 4.2.1开机步骤 PI02 PI03 JY01 AIC02 FI02 JY02 FI01 0.10% ≤0.1% 0.1MPa 50Nm3/h 0.1MPa 0.10% 用户调定 出厂调定 现场调定 200-400mml/min （1）在开机前应先关闭设备上所有手动阀门。 （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。带空气缓冲罐T1压力上升至0.8MPa。 （5）按【启动】按钮,待氮气工艺储罐压力上升至0.8MPa后, 调节氮气减压阀JY01至所需压力，缓慢打开氮气放空阀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）带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。 4.2.2定量控制系统的操作 定量控制主要用于真空炉的充氮保护系统，其主要操作控制参数通过K-TP178触摸屏操作，本系统分定量和定时两种控制方式，可通过触摸屏的监控画面定量定时按钮选择，当选择控制方式后再设定定量或定时设定值。然后可按操作向上的启动按钮启动系统，当计量或计时值超过设定值之后（此时取决于所选择的控制方式）系统自动停机。并且计量与计时值同时清零（此时屏幕将弹出报警提示信息，可通过按报警确认按钮来确认信息）。充氮期文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 4 页 共6 页 间也可按控制箱的停止按钮来停止系统运行，此时可通过轻触触摸屏上的定量定时清零按钮把计量计时值清零，以便下次启动时从0开始计量计时。为防止系统在运行中操作工误操作，在按控制方式、定量定时清零按钮时会弹出密码保护（密码：用户名-A，口令-11111111）。 4.2.3运行中的监护 （1）每1小时对设备的主要参数进行点检； （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）没有对空压机的冷凝器除尘清洁。 4.2.4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，关不冷干机。 （4）关闭空压机出口阀QV01. （5）停止空压机运行。 （6）将【控制电源】开关置于关位置，长时间停机或设备维修时，应将电控箱内的电源开关断开。 4.3氧含量报警的设定 本装置氧含量报警在氧分析仪的氧含量显示上设定,设定方法如下:在正常显示状态(显示氧含量实际值)下,使用［↑］或［↓］将设定值设为所需的数值.按［ENT］键确认设定值有效.仪表自动退出设置状态,进入正常显示状态. 4.4氧分析仪的校准 仪器一般在连续使用三个月后应该对氧电池满刻度重新进行标定,零点在短期不会偏移,在文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 5 页 共6 页 对气体纯度要求不是很高的时候,一般不需重标,如需要,可半年标定一次。 (1)满刻度校准 利用空气中氧含量恒定的原理进行标定,断开被测气体,通入空气,等待5分钟左右,观察测量值是否约为20%,如果不符,需要重新调整氧显示器内部参数Sc-H的值,使之达到显示约为20%的数值. (2)零点标定 理由氧含量小于0.01%标准氮气通入仪表,进行零刻度标定,这时应采用具有法律效应的标准气体. 标定方法:通入标准气体,此时观察到的氧显示器将从满刻度值下降至0,等待60 分钟,如不为0.则重新调整显示器内部参数Sc-L的值,使之显示为0. 5 维护与保养 (1)定期检查设备管路、管件有无损坏、泄露等现象。 (2)没三个月对电气控制部分接线进行检查电器元件是否正常、逐点紧固、并除尘。 (3)每年检查吸附罐内碳分子筛是否缺量。 (4)每年至少更换压缩空气滤芯一次。 (5)过滤器滤芯每年至少更换一次，更换滤芯应在系统停止运行时进行，必须卸掉管路的压力，否则，可能会造成严重的人身伤害，更换时，不能损坏或漏装密封圈或有密封作用的金属压圈，否则，过滤器将无法使用。 (6)活性炭过滤器每年必须更换一次活性炭。 6报警、故障及排除 报警、故障现象 报警、故障原因 氧含量高报警 报警指示灯闪鸣 空气压力低报警 过滤器更换定时报警 排除方法 减小氮气流量 检查空压机运行状况 更换滤芯 文件名称：制氮机系统使用说明书 文件编号： 修改状态 第 6 页 共6 页 空气压力上升 过滤器、冷干机排污阀失灵 更换自动排污阀 氧分析仪无法取样流量或管道泄露 吸附器吸附压力太低 氮气氧含量达不到要求 氮气流量过大 气动阀阀芯磨损 样电池无取样流量 氧含量显示器无变化 样电池长期使用失效 调节流量、检查管道 检查压力 减小流量 更换阀芯 调节流量 更换电池
