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气动电磁阀故障是制氮机含氧量高的主要原因

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氮气作为空气中含量最丰富的气体,取之不竭,用之不尽。它无色、无味,透明,属于亚惰性气体,不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体,用于隔绝氧气或空气的场所。氮气(N2)在空气中的含量为78.084%。

制氮机是指以空气为原料,利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。制氮机以优质碳分子筛为吸附剂,采用常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联,由PLC控制进口气动阀自动运行,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯的氮气,我厂使用的是PSA碳分子筛变压吸附法。

气动电磁阀故障是制氮机含氧量高的主要原因

 

PSA变压吸附制氮原理:碳分子可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高。而且碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,所以此时吸附的大体上都是氧气,而剩下的大体上都是氮气。这样,如果将吸附时间控制在1分钟以内的话,就可以将氧和氮初步分离开来,也就是说,吸附和解吸是靠压力差来实现的,压力升高时吸附,压力下降时解吸,使碳分子筛从获新生。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差,通过控制吸附时间来实现的,将时间控制得很短,氧已充分吸附,而氮还未来得及吸附,就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化,也要将时间控制在1分钟以内。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性,采用加压吸附,减压解吸的循环周期,使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离,从而连续产出高纯度的产品氮气。

PSA制氮基本工艺流程:空气经空压机压缩后,经过除尘、过滤、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、A吸进气阀进入A吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过A吸出气阀进入氮气储罐,这个过程称之为A吸,持续时间为几十秒。同时B吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过B排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为B解吸。

A吸过程结束后,A吸附塔与B吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒。均压结束后,压缩空气经过B吸进气阀进入B吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过B出气阀进入氮气储罐,这个过程称之为B吸,持续时间为几十秒,A塔同时也在解吸。

为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。

我厂的制氮机的工作流程是由西门子S7-200进行编程控制器的,先控制电磁阀,再由电磁阀分别控制A、B两塔八个气动管道阀的开关。电磁阀时间流程已经存储在可编程控制器中。

在我厂制氮机的多年运行过程中,主要出现的问题是产气压力低,含氧量高。压力低的原因主要有1.来气压力低,自然产气压力就不够。2、现场用气量大,产生的气不够使用,压力自然就上不去。3.来气管道上的滤芯及阀门故障堵塞,气流量变小,制氮量远远小于用气量,导致系统压力低。4.用气管网发生泄漏,使压力变低。5、制氮机阀门电路控制异常或机械卡死。

制氮机的纯度一般要求99.9%以上,如果含氧量高就会影响生产,其主要原因有:根据原理主要有以下方面1.原压缩空气压力低,导致变压吸附效果差,除氧效果不好;2.左右两塔的控制先导电磁阀或气动阀门发生了故障,如有的阀门开启关闭时间有延迟,或卡死不动作。就会出现串气现象,也会导致二塔动作紊乱,制氮效果差,含氧量高3.控制要合理的用气量,超流量用气,也会导致制氮效果差。4.长时间未更换碳分子筛,以及滤芯,也会导致含氧量高。5、控制电路故障引起电磁阀故障,开关不到位,是造成含氧量故障的重要原因。

本期制氮机原理及维修就分享到这里,需要图文资料,敬请留言,视频同步更新中,感谢关注!

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