一、什么是氮氣發生器
氮(dan)氣發生器,也(ye)叫制(zhi)氮(dan)機,是指(zhi)以(yi)空氣為原料,利用(yong)物理方(fang)法將其中的(de)氧和氮(dan)分離(li)而獲得氮(dan)氣的(de)設備,用(yong)于工業制(zhi)取氮(dan)氣。
二、氮氣發生器由什么組成
氮(dan)氣發生器按原理不同,可分為(wei)三(san)種,三(san)種制氮(dan)機的結構(gou)有所不同,下(xia)面為(wei)大家介紹一下(xia):
1、PSA變壓吸附制氮機
又叫分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)制(zhi)(zhi)氮機,是利用分(fen)子(zi)(zi)篩(shai)變壓(ya)吸附原理(PSA)從空(kong)氣(qi)中(zhong)分(fen)離制(zhi)(zhi)取(qu)氮氣(qi),這種制(zhi)(zhi)氮機的結構(gou)包括四個部分(fen):
(1)凈化組件:主要由(you)過濾器(qi)(qi)、精過濾器(qi)(qi)、超精過濾器(qi)(qi)、冷凍(dong)干(gan)燥機、等部件組成,是用于(yu)去除(chu)壓縮空氣中的(de)塵埃、水和油(you),給氮(dan)氧分離(li)系統提供清潔的(de)原料。
(2)儲(chu)罐組(zu)件:由空(kong)氣儲(chu)罐、安全閥、球(qiu)閥等組(zu)成,能夠保證系統用氣平穩與降低(di)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣的(de)出氣溫度(du)(du),讓壓(ya)縮(suo)空(kong)氣中水、油等雜質隨著(zhu)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣溫度(du)(du)的(de)降低(di)而分離出來,有利于(yu)延長后(hou)處(chu)理(li)設備壽(shou)命,同(tong)時提高壓(ya)縮(suo)空(kong)氣的(de)品質。
(3)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)緩(huan)沖(chong)系(xi)統:由過濾器(qi)、緩(huan)沖(chong)罐、流量計、節流閥、氣(qi)(qi)(qi)動(dong)閥、氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)純(chun)度分析儀(yi)等組成。能讓氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)壓力、純(chun)度和流量平穩,并自動(dong)控制氣(qi)(qi)(qi)動(dong)閥將不合格氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)排出。
(4)氮(dan)(dan)氧分離系統(tong):由(you)兩個交替工作(zuo)的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)塔(ta)和(he)(he)節流(liu)閥、氣動(dong)(dong)閥、消音器(qi)等組成。根據碳分子篩對空氣中主要成分氧氣和(he)(he)氮(dan)(dan)氣的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)速率不同,在(zai)加(jia)壓吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)(he)降(jiang)壓脫附(fu)(fu)(fu)過程中實現氮(dan)(dan)氧分離,而加(jia)壓吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)與降(jiang)壓脫附(fu)(fu)(fu)過程由(you)可編(bian)程控(kong)制器(qi)按(an)一(yi)定程序控(kong)制電磁閥,并由(you)電磁閥控(kong)制相(xiang)應的氣動(dong)(dong)閥自動(dong)(dong)運行。
2、深冷制氮機
深冷(leng)制氮機裝置的結(jie)構(gou)包(bao)括以下幾(ji)個:
(1)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)過濾(lv)器:為減少空(kong)(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮機(ji)內部機(ji)械(xie)運動(dong)表(biao)面的磨損, 保證空(kong)(kong)(kong)氣(qi)質量, 空(kong)(kong)(kong)氣(qi)在進(jin)入空(kong)(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮機(ji)之前,必須(xu)先經過空(kong)(kong)(kong)氣(qi)過濾(lv)器以清(qing)除(chu)其(qi)(qi)中所含的灰塵和其(qi)(qi)他雜(za)質。
(2)空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji):按工作原理,空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)可分(fen)為容積式(shi)(shi)和(he)(he)速度式(shi)(shi)兩大類。空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)多采用往(wang)復活塞式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)、離心式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)和(he)(he)螺桿式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)。
(3)空(kong)(kong)氣冷(leng)(leng)卻(que)器(qi):是用來降低進入(ru)空(kong)(kong)氣干燥凈化器(qi)和(he)空(kong)(kong)分塔前壓(ya)縮空(kong)(kong)氣的溫度(du),避免(mian)進塔溫度(du)大幅度(du)波動(dong),并可析出壓(ya)縮空(kong)(kong)氣中的大部分水分。通(tong)常采用氮水冷(leng)(leng)卻(que)器(qi)、氟里(li)昂(ang)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)。
(4)空(kong)(kong)氣(qi)干(gan)燥凈化器:壓縮空(kong)(kong)氣(qi)經(jing)空(kong)(kong)氣(qi)冷卻器后仍含有(you)一(yi)定的(de)(de)水分、二氧(yang)化碳(tan)、乙炔和(he)其他碳(tan)氫化合物(wu)。被冷凍(dong)的(de)(de)水分和(he)二氧(yang)化碳(tan)沉(chen)積在(zai)空(kong)(kong)分塔內(nei)會堵塞通道(dao)、管道(dao)和(he)閥門(men),乙炔積聚在(zai)液氧(yang)內(nei)有(you)爆炸的(de)(de)危險(xian),灰(hui)塵(chen)會磨(mo)損運(yun)(yun)轉機械。為了保證空(kong)(kong)分裝置(zhi)的(de)(de)長期安(an)全運(yun)(yun)行,必須(xu)設置(zhi)專門(men)的(de)(de)凈化設備,清(qing)除這(zhe)些(xie)雜質。
(5)空分(fen)塔(ta):空分(fen)塔(ta)內主要包括有主換(huan)熱器、液化器、精餾塔(ta)、冷凝(ning)蒸發器等。
(6)透(tou)平(ping)膨脹機(ji)(ji):是(shi)制氮(dan)機(ji)(ji)裝置(zhi)用來(lai)產生冷量的旋轉式(shi)葉(xie)片機(ji)(ji)械,是(shi)一種用于低溫條件下的氣體透(tou)平(ping),空分設備中廣泛采(cai)用單(dan)級向(xiang)心(xin)徑軸流(liu)反擊式(shi)透(tou)平(ping)膨脹機(ji)(ji)。
3、膜空分制氮機
(1)壓(ya)縮空氣(qi)源(yuan):一(yi)般有(you)外接(jie)壓(ya)縮空氣(qi)源(yuan)(自備空氣(qi)壓(ya)縮機)和內置(zhi)空氣(qi)壓(ya)縮機兩種。
(2)膜(mo)組件:膜(mo)空(kong)分(fen)氮(dan)氣發生器的核心部分(fen)是膜(mo)組件,通常(chang)使用的是膜(mo)分(fen)離(li)技術,可以將(jiang)空(kong)氣中(zhong)的氧氣和水分(fen)等(deng)雜質分(fen)離(li)出來,從(cong)而提供高(gao)純度的氮(dan)氣。
(3)過濾(lv)器:用于進一步清(qing)除空氣(qi)中的雜質,保證氮氣(qi)的質量。
(4)壓力(li)控制系統:用于(yu)保(bao)持氧氣和氮氣的壓力(li)平衡,從而保(bao)證(zheng)氮氣的純(chun)度(du)和壓力(li)穩定性(xing)。
(5)觸摸屏(ping)(ping)/控制(zhi)器:觸摸屏(ping)(ping)或控制(zhi)器等設(she)(she)備(bei)主要(yao)是對制(zhi)氮機(ji)進行調節和設(she)(she)置(zhi),以(yi)控制(zhi)氮氣的流量、壓(ya)力、純度等參數(shu)。
(6)其他(ta)組件(jian):一些膜空分制氮機(ji)還可(ke)能包括制冷系統、凈化(hua)系統、自動化(hua)控制系統等,以提(ti)供(gong)更全面的氮氣供(gong)應解決(jue)方案。
三、制氮機工作原理是什么
制氮機的原理主要有三種:
1、PSA變壓吸附制氮原理
用(yong)碳分子(zi)篩(shai)作為吸(xi)附劑(ji),設(she)計科學的工藝(yi)流(liu)程,利用(yong)變(bian)壓(ya)(ya)吸(xi)附的原(yuan)理制取氮(dan)氣:基于碳分子(zi)篩(shai)對氧(yang)和氮(dan)的吸(xi)附速率不同,碳分子(zi)篩(shai)優先吸(xi)附氧(yang)氣,碳分子(zi)篩(shai)本身具有加(jia)壓(ya)(ya)時對氧(yang)氣的吸(xi)附容量增加(jia),減壓(ya)(ya)時對氧(yang)的吸(xi)附量減少的特性(xing),利用(yong)這種特性(xing)實現氧(yang)氣和氮(dan)氣的分離,得到我(wo)們所需要的氮(dan)氣。
2、深冷空分制氮原理
深冷空分制(zhi)氮(dan)是一種(zhong)傳統(tong)的(de)(de)制(zhi)氮(dan)方法,它是以空氣為原料,經過(guo)壓縮、凈化,再利(li)用熱交換使(shi)空氣液(ye)化成為液(ye)態,液(ye)態空氣主要是液(ye)氧和液(ye)氮(dan)的(de)(de)混(hun)合物(wu),利(li)用液(ye)氧和液(ye)氮(dan)的(de)(de)沸(fei)點不同(在1大氣壓下,前者的(de)(de)沸(fei)點為-183℃,后者的(de)(de)為-196℃),通(tong)過(guo)精餾,使(shi)它們分離來(lai)獲(huo)得氮(dan)氣。
3、膜空分制氮原理
膜(mo)空(kong)分(fen)(fen)(fen)制(zhi)氮是利(li)用高(gao)分(fen)(fen)(fen)子中空(kong)纖維膜(mo)對空(kong)氣中氮和氧等氣體分(fen)(fen)(fen)子具有(you)不同的滲透速率,將(jiang)氮跟氧等氣體進(jin)行分(fen)(fen)(fen)離而(er)制(zhi)取高(gao)純(chun)度氮氣。