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氮?dú)獍l(fā)生器由什么組成 制氮機(jī)工作原理是什么

本文章由注冊(cè)用戶 時(shí)代工業(yè)園 上傳提供 2024-03-19 評(píng)論 發(fā)布 糾錯(cuò)/刪除 版權(quán)聲明 0
摘要:氮?dú)獍l(fā)生器是工業(yè)上制取氮?dú)獾臋C(jī)械設(shè)備,一般有變壓吸附制氮機(jī)、深冷制氮機(jī)和膜空分制氮機(jī)三種,結(jié)構(gòu)有所不同,以變壓吸附制氮機(jī)為例,其又叫分子篩制氮機(jī),主要由凈化組件、儲(chǔ)罐組件、氮?dú)饩彌_系統(tǒng)、氮氧分離系統(tǒng)四部分組成,利用碳分子篩對(duì)氧和氮的吸附速率不同,通過變壓吸附來制取氮?dú)?。下面一起來了解一下氮?dú)獍l(fā)生器由什么組成以及制氮機(jī)工作原理是什么吧。

一、什么是氮?dú)獍l(fā)生器

氮?dú)獍l(fā)生器,也叫制氮機(jī),是指以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備,用于工業(yè)制取氮?dú)狻?/p>

二、氮?dú)獍l(fā)生器由什么組成

氮?dú)獍l(fā)生器按原理不同,可分為三種,三種制氮機(jī)的結(jié)構(gòu)有所不同,下面為大家介紹一下:

1、PSA變壓吸附制氮機(jī)

又叫分子篩制氮機(jī),是利用分子篩變壓吸附原理(PSA)從空氣中分離制取氮?dú)?,這種制氮機(jī)的結(jié)構(gòu)包括四個(gè)部分:

(1)凈化組件:主要由過濾器、精過濾器、超精過濾器、冷凍干燥機(jī)、等部件組成,是用于去除壓縮空氣中的塵埃、水和油,給氮氧分離系統(tǒng)提供清潔的原料。

(2)儲(chǔ)罐組件:由空氣儲(chǔ)罐、安全閥、球閥等組成,能夠保證系統(tǒng)用氣平穩(wěn)與降低壓縮空氣的出氣溫度,讓壓縮空氣中水、油等雜質(zhì)隨著壓縮空氣溫度的降低而分離出來,有利于延長(zhǎng)后處理設(shè)備壽命,同時(shí)提高壓縮空氣的品質(zhì)。

(3)氮?dú)饩彌_系統(tǒng):由過濾器、緩沖罐、流量計(jì)、節(jié)流閥、氣動(dòng)閥、氮?dú)饧兌确治鰞x等組成。能讓氮?dú)鈮毫Α⒓兌群土髁科椒€(wěn),并自動(dòng)控制氣動(dòng)閥將不合格氮?dú)馀懦觥?/p>

(4)氮氧分離系統(tǒng):由兩個(gè)交替工作的吸附塔和節(jié)流閥、氣動(dòng)閥、消音器等組成。根據(jù)碳分子篩對(duì)空氣中主要成分氧氣和氮?dú)獾奈剿俾什煌?,在加壓吸附和降壓脫附過程中實(shí)現(xiàn)氮氧分離,而加壓吸附與降壓脫附過程由可編程控制器按一定程序控制電磁閥,并由電磁閥控制相應(yīng)的氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行。

2、深冷制氮機(jī)

深冷制氮機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè):

(1)空氣過濾器:為減少空氣壓縮機(jī)內(nèi)部機(jī)械運(yùn)動(dòng)表面的磨損, 保證空氣質(zhì)量, 空氣在進(jìn)入空氣壓縮機(jī)之前,必須先經(jīng)過空氣過濾器以清除其中所含的灰塵和其他雜質(zhì)。

(2)空氣壓縮機(jī):按工作原理,空氣壓縮機(jī)可分為容積式和速度式兩大類??諝鈮嚎s機(jī)多采用往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)、離心式空氣壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)。

(3)空氣冷卻器:是用來降低進(jìn)入空氣干燥凈化器和空分塔前壓縮空氣的溫度,避免進(jìn)塔溫度大幅度波動(dòng),并可析出壓縮空氣中的大部分水分。通常采用氮水冷卻器、氟里昂空冷器。

(4)空氣干燥凈化器:壓縮空氣經(jīng)空氣冷卻器后仍含有一定的水分、二氧化碳、乙炔和其他碳?xì)浠衔?。被冷凍的水分和二氧化碳沉積在空分塔內(nèi)會(huì)堵塞通道、管道和閥門,乙炔積聚在液氧內(nèi)有爆炸的危險(xiǎn),灰塵會(huì)磨損運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械。為了保證空分裝置的長(zhǎng)期安全運(yùn)行,必須設(shè)置專門的凈化設(shè)備,清除這些雜質(zhì)。

(5)空分塔:空分塔內(nèi)主要包括有主換熱器、液化器、精餾塔、冷凝蒸發(fā)器等。

(6)透平膨脹機(jī):是制氮機(jī)裝置用來產(chǎn)生冷量的旋轉(zhuǎn)式葉片機(jī)械,是一種用于低溫條件下的氣體透平,空分設(shè)備中廣泛采用單級(jí)向心徑軸流反擊式透平膨脹機(jī)。

3、膜空分制氮機(jī)

(1)壓縮空氣源:一般有外接壓縮空氣源(自備空氣壓縮機(jī))和內(nèi)置空氣壓縮機(jī)兩種。

(2)膜組件:膜空分氮?dú)獍l(fā)生器的核心部分是膜組件,通常使用的是膜分離技術(shù),可以將空氣中的氧氣和水分等雜質(zhì)分離出來,從而提供高純度的氮?dú)狻?/p>

(3)過濾器:用于進(jìn)一步清除空氣中的雜質(zhì),保證氮?dú)獾馁|(zhì)量。

(4)壓力控制系統(tǒng):用于保持氧氣和氮?dú)獾膲毫ζ胶猓瑥亩WC氮?dú)獾募兌群蛪毫Ψ€(wěn)定性。

(5)觸摸屏/控制器:觸摸屏或控制器等設(shè)備主要是對(duì)制氮機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)置,以控制氮?dú)獾牧髁?、壓力、純度等參?shù)。

(6)其他組件:一些膜空分制氮機(jī)還可能包括制冷系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等,以提供更全面的氮?dú)夤?yīng)解決方案。

三、制氮機(jī)工作原理是什么

制氮機(jī)的原理主要有三種:

1、PSA變壓吸附制氮原理

用碳分子篩作為吸附劑,設(shè)計(jì)科學(xué)的工藝流程,利用變壓吸附的原理制取氮?dú)猓夯谔挤肿雍Y對(duì)氧和氮的吸附速率不同,碳分子篩優(yōu)先吸附氧氣,碳分子篩本身具有加壓時(shí)對(duì)氧氣的吸附容量增加,減壓時(shí)對(duì)氧的吸附量減少的特性,利用這種特性實(shí)現(xiàn)氧氣和氮?dú)獾姆蛛x,得到我們所需要的氮?dú)狻?/p>

2、深冷空分制氮原理

深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,它是以空氣為原料,經(jīng)過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液態(tài),液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下,前者的沸點(diǎn)為-183℃,后者的為-196℃),通過精餾,使它們分離來獲得氮?dú)狻?/p>

3、膜空分制氮原理

膜空分制氮是利用高分子中空纖維膜對(duì)空氣中氮和氧等氣體分子具有不同的滲透速率,將氮跟氧等氣體進(jìn)行分離而制取高純度氮?dú)狻?/p>

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