制氮机的工作原理以及控制过程
发布网友
共1个回答
热心网友
系统构成
PSA 制氮系统主要包括压缩机、空气净化系统、空气储罐、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐等。原料空气经压缩机处理后，经过除尘、除油、干燥等步骤，进入空气储罐，随后通过左进气阀进入左吸附塔。在此过程中，氮分子被沸石分子筛吸附，氧气则穿透吸附床层，经过出气阀进入氧气缓冲罐。吸附过程持续几十秒，之后两塔通过均压阀连通以达到均衡压力。吸附结束后，压缩空气通过右进气阀进入右吸附塔，重复吸附过程。同时，左吸附塔中的氧气通过左排空阀释放，实现再生。整个循环通过PLC和自动切换阀自动控制。
工作原理
PSA制氮机基于变压吸附原理，采用高品质碳分子筛作为吸附剂。经过纯化干燥的压缩空气在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。因为空气动力学效应，氧气在碳分子筛微孔中的扩散速率大于氮气，氧气被优先吸附，氮气在气相中富集，形成成品氮气。减压后，吸附剂脱附吸附的氧气等杂质，实现再生。通常设置两个吸附塔A和B，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生。气动阀控制两塔交替工作，实现连续生产高品质氮气。
控制过程
PSA制氮系统中的工艺流程由压缩机提供原料气，经过冷干机净化处理，然后分配到吸附塔A和B中。空气中的氧气在碳分子筛床层被吸附，氮气浓缩后从塔上部流出，进入氮气储罐。同时，B塔中的氧气通过电磁气动控制阀Y5排空。A塔和B塔交替吸附、解吸，持续向氮气储罐输送氮气。整个过程通过PLC控制气动阀的动作，实现连续供氮。在正常工作时，自动循环过程包括启动、吸附、均压、吸附、均压等步骤，自动控制阀Y1-Y8的动作顺序和切换时间由PLC控制。
控制要求
系统支持手动和自动两种工作方式，手动操作下能启动和停止压缩机和冷干机，显示吸附、均压等阶段的阀状态，并有指示灯显示操作状态。自动工作时，系统需按照设定的自动工艺流程运行，并能在模拟流程图中显示工作状态。各延时时间可任意调节，并实时显示和查询当前设定值。此外，在手动模式下需能检查气动阀Y1-Y8的工作状态。
