瑞气制氮机说明书

PSA变压吸附制氮说明书

一、瑞气简介:

瑞气公司自1979年从事常温空分领域的开发与研究以来，通过二十多年不断开拓，已形成变压吸附制氮设备、变压吸附制氧设备、氮气纯化设备及膜制氮设备配套生产能力，是中国目前研发力量最雄厚、技术最先进、生产规模最大、质量管理最完善的常温空分设备制造商，产品遍布石油、化工、电子、磁材、玻璃、金属热处理、冶金、食品保鲜、医药、化肥、塑料、橡胶、煤炭、海运、航天等行业。 瑞气的研发历程

——1979年瑞气参与了中国第一台可投入工业运行的真空脱附式变压制氮机的研制 ——1989年企业成功研制出中国第一台变压吸附（常压脱附）空分制氮装置及氮气纯化设备。1995年为克拉玛依炼油厂成功提供第一台全自动的氮气纯化设备，纯氮含氧≤1ppm，氢<5ppm。

——1996年研制成功中国第一台井下移动式制氮车；通过煤部科鉴字[1996]第215号鉴定，研究成果处于变压吸附卧式制氮技术的国际领先水平

——1997年研制成功中国第一台全自动PSA制氮机氮气净化设备

——1998年KYZD型地面大型移动式制氮装置，通过煤行管科鉴字[1998]第153号鉴定，研究成果达到了变压吸附制氮技术的国内领先水平

——2000年研制成功并推广的主导产品节能型变压吸附制氮机，2000年通过浙江省科委鉴定[2000]418号鉴定，以其先进的流程专利技术填补了国内空白，研究成果达到了变压吸附制氮技术的国内领先水平

——2001年研制成功变压吸附医用氧机，被评为温州知名商标，并列入浙江省新产品项目 ——2003年7月研制成功无再生气、节能型氮气纯化设备新产品，并通过省级新产品鉴定，同行国内专家评委鉴定一致认为其技术水平达到国际先进水平。

——11项新技术获得国家专利， 5项科技成果通过省（部）级鉴定，5项产品获省、市科技进步奖，3项产品获浙江省高新技术产品称号

二、瑞气制氮设备的命名 一、 型号规格说明：

氮气产量（Nm3/h） 氮气纯度*

BGPN—节能型变压吸附制氮设备

BGPN×××-×××

BGPN－普通常规型 PGPN－食品专用型

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KYZD－矿用地面移动式 KYGD－矿用地面固定式

举例说明：BGPN295-1000表示普通常规型制氮机，产品氮气纯度为99.5%，产氮规格为1000Nm3/h。 常规产品规格： 规 格 BGPN97-××× BGPN98-××× BGPN99-××× BGPN295-××× BGPN39-××× BGPN49-××× BGPN59-××× 氮气纯度（%） 氮气流量（Nm3/h） 97 5～3000 98 4～2500 99 3～2100 99.5 2～1800 99.9 1.5～1300 99.99 1～800 99.999 0.5～500 氮气压力*（Mpa） 0.05～0.8 *氮气压力≤进口压力－0.1MPa

三、设备组成及工作原理 1、设备组成

变压吸附制氮设备由空气净化组件、空气缓冲组件、PSA氧氮分离组件、氮气缓冲组件、电气控制系统五大部分组成。见图1

图1 2、工作原理

变压吸附制氮设备，是采用碳分子筛作为吸附剂，利用变压吸附的原理来获取氮气的设备。在一定的压力下，利用空气中的氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异，即碳分子筛对氧的扩吸附远大于氮，通过可编程序控制气动阀的启闭，达到A、B两塔交替循环，加压吸附、减压脱附的过程，完成氧氮分离，从而得到所需纯度的氮气。 3、空气净化组件

空气净化组件由管道过滤器、精过滤器、超精过滤器、活性炭除油器、自动排污阀、球阀等组成，

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3.1 过滤器 一、概述

过滤器是压缩空气等各种流体干燥和净化的必备元件。瑞气牌过滤器采用国内外最新型滤芯，具有流通面积大、压力损失小、过滤精度高等特点。极大的满足了各种气体过滤的要求。 二、型号规格及外形尺寸 MV型—管道过滤器 MA型—精过滤器

MB型—超精过滤器,粉尘过滤器

1、头座 2、滤体 3、O形圈 4、O 形圈 5、滤芯 6、铭牌 7、拉杆 8、螺母 9弹簧垫 10、平垫 11、密封垫片 12、堵头 3.1.1 管道过滤器

压缩空气进入管道过滤器，将压缩空气中的>5μm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障冷冻干燥机和后级过滤器的正常使用。

过滤器分为：管道过滤器（代号MV）、粗过滤器（代号MA）、精过滤器（代号MB）

1、技术参数： 型号 MV MA MB 压力损失（Mpa） ≦0.01 ≦0.015 ≦0.02 过滤精度（μm） ＞5 ＞0.1 ＞0.01 环境温度（℃） ＜80 ＜80 ＜120 使用寿命 6个月 12个月 18个月 2、维护及保养

a. 请按滤芯正常使用寿命及时更换。

b. 更换滤芯时应将系统内的压力降为零，用专用扳手拧开螺母卸下下体，即可更换。 c. 当发现压差表的指针指向红色区域时，应及时用洁净的压缩空气或氮气回吹，或更换滤芯。 d. 当发现过滤器内有大里油时,请及时更换滤芯。

3.1.2 精过滤器

作用：压缩空气中的>0.5μm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障超精过滤器和后级活性炭除油器的正常使用。

管道过滤器为MA型，过滤精度>0.5μm，使用温度为< 80℃，正常使用下的寿命为12个月，压力损失≤0.015Mpa. 3.1.3 超精过滤器

压缩空气进入精过滤器后，将压缩空气中的>0.01μm的固体微粒及大部分的液态水和油雾滤除，保障超精过滤器和后级活性炭除油器的正常使用。

管道过滤器为MB型，过滤精度>0.01μm，使用温度为< 120℃，正常使用下的寿命为12个月，压力损失≤0.02Mpa. 3.1.4 活性炭除油器

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除油器内装填15＃颗粒活性炭，它的作用是将超过精过滤器过滤后的压缩空气通过活性炭的吸附作用进行深度除油雾处理，使用寿命为12个月。 3.1.5 自动排污阀 1）内置自动排污阀

内置自动排污阀是安装在过滤器下体上，如发现其不排污或漏气应及时清洗，清洗时使过滤器压力为零，拆下下体后拆出排污阀进行清洗。 2）外置自动排污阀

新机在初入使用时，应经常手动排污，在运行过程中应定期手动排污，以保证自动排污阀畅通。

3）电子排污阀

电子排污阀是由电力及人为设备时间来控制其排污频次，如发现其不排污或漏气应及时维修。 注意：清洗自动排水器时，使用肥皂沬清洗即可。严禁使用汽油、曱笨、松香水等侵蚀性溶剂。

3.1.6 球阀

与自动排阀安装在一起的球阀起开关作用，正常时处于“开”状态，当自动排污阀被脏物堵塞时，可切断对应球阀检修，无需设备停机。

安装在排污总管上的球阀起设备停机时开启排污泄压的作用。 4、空气缓冲组件

空气缓冲组件由空气缓冲罐、安全阀、截止阀、球阀、压力表等。见图4

图4

4.1 空气缓冲罐

作用：缓解设备切换时对滤芯冲击及提高进入吸附塔的压缩空气的品质作用，同时可沉降由活性炭除油器产生的粉尘，通过手动排污阀定时手动排出。每年由相关部门对压力容器进行检验。

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4.2 安全阀

作用：系统超压时安全阀开启泄压，保证制氮系统安全运行，每年由相关部门进行检验。 4.3 截止阀

作用：设备停机时或空气净化组件维修时关阀该阀，避免空气缓冲罐内的压缩空气放空而造成浪费。

4.4 压力表（带专用阀）

作用：显示空气缓冲罐内气体压力，专用阀用于维护压力表时切断压力表气路，请按照压力表校验的规定，定时由相关部门进行检验。 4.5 球阀

作用：停、开机时开启排污。

5、PSA氮氧分离组件

氮氧分离组件是制氮设备的主要部件，由两个交替工作的吸附塔和气动阀、减压阀、消声器、程序控制器等组成。

净化后压缩空气经调压阀TV1、通过管道式气动阀QV1（或QV2）的开启，以一定的压力和时间间隔，交替进入吸附塔A（或B）内，经过管道式气动阀QV11（或QV12）、过滤器QL进入缓冲罐中以备输出。当一只吸附塔处于进气吸附产氮过程中时，另一只吸附塔则处于排气解吸再生过程。 5.1 管道式气动阀

国家专利产品ZSGP系列瑞气制造管道式气动阀，是自动化系统的气动执行器之一，也是我公司在二十年研制变压吸附装置在管道控制介质流通上起主要切断和接通作用。适用于水、蒸汽及弱腐蚀性气体、液体等多种介质。该管道式气动阀是瑞气公司集二十多年来变压吸附设备研制经验精心设计而成，结构简单且紧凑，构思巧妙，突破传统设计，执行机构与阀芯一体制造；启动过程中，密封面的摩擦力小，耐磨性好；启闭行程小，等于活塞的行程；启闭灵活，反映迅速，最适合于PSA设备使用，在控制信号为0.3-0.5Mpa的压力下，能在0.3秒内迅速完成启闭动作；指示直观，有反馈指示件的指示作用；安装维修方便，密封性能好，绝对零泄漏，便于远程气动控制；阀前后压差波动小，对阀芯不平衡力及启闭速度无任何影响；使用寿命长，最高可达150万次以上。

作用:气路开关,通过气动阀的开、关，两只吸附塔交替工作，一只吸附、另一只再生，使设备不断产出氮气。

ZSGP系列管道式气动调节阀

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