井下移动式制氮机培训.ppt

井下移动式制氮机培训资料 温州瑞气空分设备有限公司客服部 空气的组分 干澡空气中 氮气N2体积是空气的78 03 氧气O2为20 93 氩气Ar为0 932 二氧化碳CO2为0 03 氮气的性质 氮是空气的主要成份 单质氮N2 在常温常压下 N2是无色 无味 无毒 不燃 不爆气体 使用上很安全 在标态下的气体密度是1 25克 升 熔点为 200 C 沸点 196 C 液态氮是一种低温制冷剂 氮在工业上的制取方法 低温精馏法 深冷法 变压吸附法薄膜渗透法化学吸收法 制氮机原理 如果温度不变 在加压的情况下吸附 用减压 抽真空 或常压解吸附方法 称为变压吸附 任何一种吸附剂对于同一种被吸附气体 吸附质 来说 在吸附平衡情况下 温度越低 压力越高 吸附量就越大 反之 温度越高 压力越低 则吸附量越小 因此 气体吸附分离通常采用变温吸附和变压吸附两种循环过程 制氮机原理 变压吸附制氮机设备是采用碳分子筛为吸附剂 利用变压吸附的原理来获取氮气的设备 在一定压力下 利用空气中氧 氮分子在碳分子筛表面的吸附量差异 既碳分子筛对氧的吸附速率远大于氮 通过PLC可编程控制器控制气动阀的开启和关闭达到A B两组吸附塔交替循环 加压吸附 减压脱附的过程来完成氧氮分离 从而得到所需的氮气纯度和氮气流量 影响变压吸附的因素 吸附剂的选择变压吸附的工艺流程温度和压力PSA循环周期 分子筛 碳分子筛是一种由微晶碳素体所组成的多孔性物质 颗粒的微孔孔径大小对碳分子筛的吸附性能和分离效果有着较大的影响 孔径过大 N2的扩散变得自由 扩散速度出较快 N2同样可以在固相中迅速富集 这种 O2的扩散受到抑制 不能自由地进入碳分子筛微孔 很明显 这种情况是不利于氧氮分离 所以为了使碳分子筛具有良好的分离效果 将其孔径控制在3A左右 使大量的O2被碳分子筛优先选择吸附 从而提高产品氮气的纯度 制氮机适用条件 大气压力 85 106Kpa环境温度 5 40 相对湿度 90 无积水 无滴水场合 使用地点 煤矿井下主要进风大巷或采区进风巷 甲烷浓度不得大于1 通风量足够 无大量粉尘的场合 设备构成 气源车净化车制氮车缓冲车电气控制部分 气源车 一般采用隔爆型矿用微油螺杆压缩机组成现瑞气公司一般采用的供应商有 上海复盛 中山艾能 英格索兰品牌 净化车 水冷却器 风冷空压机时配置 除油净化器粗过滤器精过滤器超精过滤器活性碳除油器BXD 660 0 3电控箱和工具箱等组成 空压机提供的压缩空气主流气首先进入除油净化器除去大部份水和油 残余含油量小于1PPm 再经精过滤器 滤除直径大于1 m的固体颗粒和水滴及油滴 残余含油量小于0 1PPm 然后经超精过滤器和活性炭过滤器过滤处理 残余含油量可达0 01PPm 接着进入活性炭除油器 通过除油器内的活性炭除去压缩空气中的残余油分 残余含油量可达0 003PPm 经过这几个环节 得到洁净的压缩空气 制氮车 由吸附塔 内装进口碳分子筛 每只吸附塔顶部各设置两只气囊 及十只 或八只 管道式气动阀和十只防爆电磁阀组成 吸附塔工作状态 共八个 均压 同步 A组吸附 排空阀提前关闭 均压 同步 B组吸附 排空阀提前关闭 洁净的压缩空气进入制氮系统 分为三路 第一路 经节流阀LV1进入氧氮分离系统 第二路 经球阀BV10 气源三联件 QL 1 TV1 L 1 输入气体 为矿用浇封型电磁阀DV1 DV10控制管道式气动阀QV1 QV10的开和关提供动力源 第三路 经球阀BV9 空气过滤器QL 2 针形阀LV2 LV9和单向阀ZV1 ZV8进入吸附塔内的气囊充气压紧碳分子筛 防止碳分子筛下沉而引起沟流现象和碳分子筛粉化现象的发生 确保整制氮装置正常工作 为了提高氮气回收率 在吸附和解吸过程之间有一个短时间的均压过程 即通过开启管道气动阀两组吸附塔压力均衡 均压作用 流入解吸塔的富氧气体含氧量很低 使该塔内的分子筛不致产生严重的吸氧预负载 从而提高产品氮气纯度 均压后的吸附塔可在均压甚而上升压 大约再升高一半的压力便可进行正常运行状态 从而减少了能源消耗 压缩空气 塔内的压力冲击得到缓和 减少了分子筛的粉化 可延长其使用寿命 气囊 气囊是卧式制氮机的关键部件 它的作用是 气囊在原始状态下占用吸附塔的最少空间 而在充压条件下 一旦分子筛发生下沉 气囊能在瞬间发生体积变化 填充分子筛下沉所形成的空间 从而始终保证分子筛处于压紧状态 解决了因分子筛下沉而引起的沟流现象 确保制氮车生产氮量与纯度的稳定性 每只吸附塔内装有两条气囊 各自单独进气 气囊的组成及使用 气囊 由高压带 堵头及气嘴等组成 使用 当压缩机起动后 待压力升到0 7 0 8Mpa时 打开球阀BV6向吸附塔内的各个气囊充气 在制氮机运行期间 当吸附塔处于吸附产氮时 气囊的压力将上升 吸附塔处于解吸再生时 气囊的压力将降低 气源压力值 均属正常情况 气囊的维护 每次下井前 应对气囊进行气密性检查 气囊保压30分钟压力下降不大于0 025Mpa属正常 制氮车在下井和上井时 吸附塔顶上的卡套接头严禁与其它任何物体发生碰撞 以免损坏接头 影响气囊的气密性 造成气囊漏气 制氮机在运行中 发现气囊压力明显下降 应对卡套接头 针型阀 单向阀等处的接头进行检漏 并进行处理 制氮机在运行中 发现气囊压力下降很快 应对气囊的各接头进行检漏 若正常则可能是气囊已损坏存在漏气现象 如该气囊所在的吸附塔的另一条还正常 只需将气囊的进气针型阀关闭即可 在产氮量与纯度下降的情况下 应更换气囊和添加分子筛 测定气囊膨胀体积的方法是 用已知容积的高压氮气瓶 向气囊充气到0 7或0 8Mpa后停止充气 记录充气前后气瓶的压力表计数 再根据气态方程公式即可计算气囊膨胀体积 制氮机在运行中 如果吸附压力和气囊压力变化不大 但产氮量与纯度严重下降时 而吸附压力和气囊压力变化不大时就是设备有问题了 更换气囊必须在地面进行 在制氮机运行中 发现气囊压力下降很快 接近均压压力 应对该气囊的各卡套接头 针型阀 单向阀进行检漏 如下 请关闭气囊进气节流阀 即时如气囊压力不下降则单向阀漏气 如压力下降很快 至零 则气囊损坏 缓冲车 由氮气缓冲罐 流量计 调压阀 粉尘过滤器 节流阀组成制氮车输出的氮气经节流阀LV8进入缓冲罐内 然后经过滤器QL 2滤除粉尘 由调压阀TV2将压力调节到所需压力范围 并通过节流阀LV10调节输出流量 缓冲罐的作用 二次均压 稳定氮气压力 均衡纯度 氮气纯度分析仪可即时测出氮气纯度 稳定流量 电气控制部分 由矿用BXD 660 0 3隔爆型电控箱 防爆荧光灯 电磁阀组成 其中有些项目为选配 气动阀 电磁阀和电脑控制器之间的控制关系 通过S7 224电脑控制器控制二位五通电磁阀接设定程序工作 从而使管道气动阀关闭和开启 气源三联件输出压力为电磁阀控制气动阀开和关提供动力源 维护及保养 日常检查 产品流量计 流量是否在测量范围内 流量计有无损伤调压阀 压力表P是否在设定范围管道气动阀 应符合预定动作程序过滤器 压差及排污是否正常冷却水 冷却供水压力0 3Mpa 温度 32 气囊压力 每记录一次 需检查气囊压力 吸附塔再生时 是否符合设定值 设备保养 除油净化器滤芯 12个月更换粗过滤器滤芯 6个月更换精过滤器滤芯 12个月更换超精过滤器滤芯 12个月更换除油器活性炭 12个月更换自动排污阀 排污不畅或堵塞时更换重载型自动排污阀 12个月更换气源三联件 发现不能调压或堵塞时更换气动阀密封件 12个月更换防爆电磁阀 卡死 烧坏时更换耐震压力表 损坏时更换粉尘过滤器滤芯 18个月更换单向阀 堵塞时更换 周期检查 空压机 按说明书 半年 电控箱 按说明书 半年 气动阀 查看动作是否正常及动作速度 漏气情况 半年 调压阀 查看膜片是否完好 一年 防爆电磁阀 动作状态 半年 过滤器 压差及排污情况 半年 除油器 活性炭运作情况 半年 气源三联件 调压及润滑油情况 半个月 压力表 显示压力是否正常 一个月 气囊 检查是否漏气 下井前 安全注意事项 设备的起吊 用户在对本制氮机的各单元部份进行起吊时 必须采用起吊能力大于单台最大质量的起吊设备进行装车或卸车 起吊时 严禁在起重物下站人 计量仪表的定期校验 压力表 安全阀 压力容器等在超过规定的使用期限时 应由当地计量部门或送回制造厂家进行校验 严禁超期使用 定期试车 当长时间不使用制氮设备用时 应每月试车一次 确保设备能正常运行 以免应急时设备无法使用 本机的排污口应接管直达排水沟 以免污染生产现场 在检修设备时 一定要将仪表气路和管路的压力降为零后才能拆卸元件 本机运行期间须有人值班 每半小时检查一次仪表读数是否正常 缓慢开启氮气缓冲罐出气阀门 防止气流过大冲破流量计 回氮冲洗阀不能随便调节 系统压力低的原因 空压机是否有问题 气源压力低 管道是否有漏 过滤器压差是否过大 气动阀是否有内漏 出口压力超出设定范围 出口流量超出设定值 氮气纯度下降原因 出口流量是否超过额定值出口压力是否超过额定值分析仪是否有问题 氧电极是否损坏气源压力是否偏低气囊破损或漏气管道气动阀动作失常或漏气分子筛是否失效