制氮機(jī)在使用中應(yīng)注意的問題
制氮裝置調(diào)試交付后,用戶應(yīng)會使用操作、會維護(hù)并了解裝置的原理流程。在掌握各配套機(jī)組的使用性能后,為了維護(hù)使用好吸附器這個核心裝置,特別強(qiáng)調(diào)分子篩忌水、忌油、怕磨損,因此在裝置運行當(dāng)中要特別注意空氣的質(zhì)量(含水、油量),在日常操作中經(jīng)常檢查空壓機(jī)是否上油、濾油系統(tǒng)是否正常、冷干機(jī)制冷除水是否正常。還要經(jīng)常檢查產(chǎn)品氣排出過濾器和解析氣放空口,是否有堆積或夾帶過多的分子篩粉末;定期檢查吸附器內(nèi)分子篩的磨損量,并確定是否須增添等等,如有以上現(xiàn)象,應(yīng)及時解決。如能正常操作和維護(hù),使用壽命將會大大延長。
制氮機(jī)常見故障分析
故障現(xiàn)象 | 故障原因 | 排除方法 |
純度不合格長時報警 |
1、產(chǎn)氣量過大; 2、吸附壓力下降; 3、過濾器壓差大; 4、氣動閥不動作或漏氣; 5、氮氣分析儀失靈; 6、分子篩失效。 |
1、調(diào)節(jié)閥門,降低產(chǎn)氣量
2、檢查空壓機(jī)或氣源; 3、更換濾芯; 4、檢修對應(yīng)電磁閥和氣動閥; 5、按說明書; 6、更換分子篩。 |
消聲器噴粉塵 |
1、碳分子篩未被壓緊; 2、吸附塔下棕墊破損; 3、吸附塔中部取氣器鋼絲網(wǎng)破損。 |
1、檢查氣缸和吸附塔上孔板; 2、更換吸附塔下棕墊; 3、更換鋼絲網(wǎng)。 |
空氣儲罐排污閥排出油污 |
1、活性炭失效; 2、過濾器壓差表讀數(shù)大于0.035MPa; 3、自動排污閥不排污; |
1、更換活性炭; 2、更換濾芯; 3、檢修自動排污閥; |
冷凍干燥機(jī)故障 | 參照冷凍干燥機(jī)使用說明書 | |
空壓機(jī)故障 | 參照空壓機(jī)使用說明書 | |
緩沖罐排污閥排出碳分子篩顆粒 |
吸附塔上部密封故障 |
停機(jī)檢查吸附塔上部密封 |
空氣儲罐排污閥排出活性炭碎小顆粒 |
除油器下孔管鋼絲網(wǎng)破損。 |
更換除油器下孔管鋼絲網(wǎng) |
打開電源開關(guān),電源指示燈不亮 |
1、電源沒接通 2、電源保險損壞 3、電源開關(guān)損壞 |
1、接通電源 2、更換電源保險 3、更換電源開關(guān) |
流程指示燈不亮 | 1、指示燈損壞或連線沒接好 2、可編程控制器故障 |
1、接好連線或更換指示燈 2、檢查控制器 |
流程指示不正常 | 可編程控制器故障 | 檢查控制器,如有問題及時與廠家聯(lián)系 |
左吸時左吸附罐壓力不能上升到正常值 | 1、先導(dǎo)氣壓力未設(shè)定好 2、控制左吸的電磁閥損壞 3、左吸進(jìn)氣閥未打開 |
1、先導(dǎo)氣壓力設(shè)定為空氣壓力的1/2 2、維修電磁閥或更換 3、檢查管道閥 4、如有故障維修或更換 |
均壓時左右吸附罐壓力不能均衡 | 1、控制均壓的電磁閥損壞 2、上下均壓閥未打開 |
1、維修電磁閥或更換 2、檢查均壓閥 3、如有故障維修或更換 |
右吸時右吸附罐壓力不能上升到正常值 | 1、控制右吸的電磁閥損壞 2、右吸進(jìn)氣閥未打開 |
1、維修電磁閥或更換 2、檢查管道閥,如有故障維修或更換 |
左吸或右吸時消音器不停排氣,同時吸附罐壓力不上升 | 1、反吹閥開得過大 2、電磁閥損壞 3、均壓閥漏氣 4、解吸閥漏氣 |
1、將反吹閥開度調(diào)到適當(dāng) 2、維修電磁閥或更換 3、維修管道閥或更換 |
使用過程中氮氣純度波動 | 1、空氣壓力有波動 2、用氣量有波動 |
1、保養(yǎng)、維修空壓機(jī) 2、保持用氣量不超過額定流量 |
氮氣測量儀顯示數(shù)字不準(zhǔn)確 | 1、有空氣混入 2、氧探頭失效 |
1、檢定氧探頭及測純系統(tǒng) 2、更換氧探頭 |
PSA制氮機(jī)原理
吸附劑是PSA制氮設(shè)備的核心部分,變壓吸附常使用碳分子篩(CMS),是一種非極性速度分離型吸附材料。常以煤為主要原料,紙張或焦油為粘結(jié)劑經(jīng)過特殊加工而成活性碳,粒徑平均為1.5nm,是一種半永久的吸附劑。分子篩在生產(chǎn)過程中添加磁性氧化鐵,可大幅提高其吸附性能。CMS充滿微孔和空腔,能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來,而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子、極性程度不同的分子、沸點不同的分子、飽和程度不同的分子分離開來,即具有“篩分”分子的作用,故稱為分子篩。當(dāng)氣體與多孔的分子篩接觸時,因分子篩表面分子與內(nèi)部分子不同,具有剩余的表面自由力場或表面引力場,使氣相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子篩表面后,即被吸附。隨著吸附的進(jìn)行,吸附于表面的氧分子逐漸增加,吸附表面逐漸被氧分子覆蓋,分子篩再吸附的能力下降,最終失去吸附能力,即達(dá)到吸附平衡;利用分子篩吸附劑對不同氣體組分在吸附量、吸附速度(分子直徑小的氧分子比分子直徑稍大的氮分子在運動中的擴(kuò)散速度要快十倍)、吸附力等方面的差異,以及吸附劑的吸附容量隨壓力的變化而變化,因此可在加壓條件下完成混合氣體的吸附分離過程,減低壓力解吸所吸附的雜質(zhì)組份,從而實現(xiàn)氣體分離以及吸附劑的循環(huán)使用。
變壓吸附制氮技術(shù),一般采用PSA碳分子篩為吸附劑(巖谷生產(chǎn)的1.5GN-H型分子篩),碳分子篩對氧氮的吸附速度相差很大,在短時間內(nèi)(最佳吸附時間為68秒)加壓情況下,氧的吸附速度大大超過氮的吸附速度,氧分子被碳分子篩大量吸附,而氮分子吸附很少,利用該特性來完成氧氮分離。碳分子篩對氧的吸附容量隨壓力的降低而減少,減低壓力,被吸附的氧分子則從碳分子篩中逸出,通過塔的下部進(jìn)入消音器后排出大氣,即可解吸,完成碳分子篩的再生。另外,碳分子篩對二氧化碳和水分也有吸附能力,且較易減壓解吸。通常PSA制氮機(jī)采用雙吸附并聯(lián)交替進(jìn)行吸附產(chǎn)氮,解吸再生,實現(xiàn)氧、氮分離,連續(xù)供氣。
為取得好的操作性能和長的壽命,分子篩使用一定時間后必須再生。正確再生后的分子篩同新鮮的一樣,其吸附性能和機(jī)械性能的衰減和老化非常低。分子篩再生方法有變溫和變壓兩種,常用改變相對壓力:保持吸附劑溫度不變,通過降低壓力和惰性氣體反吹,除去吸附質(zhì)。
再生同吸附逆向的,這可使被吸附床入口處的大部分吸附質(zhì)不必通過整個床層,部分分子篩也可不與濕熱氣體接觸,從而提高分子篩使用壽命。再生氣應(yīng)盡可能干燥,否則會影響吸附效率。
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