制氮機(jī)技術(shù)指標(biāo)

常溫空氣分離設(shè)備：變壓吸附制氮機(jī)、制氧機(jī)、空氣凈化設(shè)備、氮?dú)饧兓O(shè)備。本公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品 、金屬熱處理、電子 、新材料、玻璃、石油、航空航天等領(lǐng)域。

   工作原理：變壓吸附制氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理，用高品質(zhì)的碳分采子篩作為吸附劑，在一定的力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，在吸附未達(dá)到平衡時(shí)，氮在氣相中被富集起來(lái)，形成成品氮?dú)狻Ｈ缓鬁p壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)再生。一 般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過(guò)PLC程序自動(dòng)控制，使兩塔交替循環(huán)工作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)庵康摹Ｒ詨航?jīng)過(guò)凈化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。

   制氮機(jī)技術(shù)指標(biāo)：0.6～1.3Mpa(空壓機(jī)壓力：0.6～1.3Mpa(可調(diào))00Nm3/h。氮?dú)饬髁浚?span>3～30。氮?dú)饧兌龋?span>95%～99.9995%。氮?dú)獬隹趬毫Γ?span>0.2～0.85Mpa(按客戶需要可調(diào))。原料：潔凈壓縮空氣4.4KW。整套系統(tǒng)功率4.4KW～280KW。設(shè)備重量：300Kg。設(shè)備尺寸：1.6X1.8X2.0(m)～3.1X3.2X3.6(m) (整套系統(tǒng)集于槽鋼架上)0 ℃～70 ℃ 

   流程說(shuō)明，空氣壓縮部分：空壓機(jī)、空氣儲(chǔ)罐。空氣凈化部分：高效除油器、精密過(guò)濾器、壓縮空氣干燥機(jī)、空氣緩沖罐、過(guò)濾器。制氮機(jī)主機(jī)部分：吸附塔、PLC控制器、氮?dú)夥蹓m過(guò)濾器、氮?dú)鈨?chǔ)罐，以壓縮空氣作為原料和動(dòng)力，通過(guò)變壓吸附制取純度95%～99.9995%的為 95%～99.9995% 的氮?dú)狻?span>99.9%的氮?dú)饧兓糠郑?利用碳載純化裝置(加氫純化裝置)對(duì)99.9%的(99.999%～99.9995%)。普氮提純，得到高純度氮 氣(99.999%～99.9995%)。

PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用

PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用。在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，空壓機(jī)在冶金機(jī)械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的空壓機(jī)供氣控制方式大都是采用加、卸載控制方式。該控制方式雖然原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，但是存在能耗大、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題。

   隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的高度發(fā)展和應(yīng)用，使變頻器的節(jié)能效果更為顯著，它不但能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，而且在負(fù)載不同時(shí)，始終高效運(yùn)行，有良好的動(dòng)態(tài)特性，能實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性、高精度的自動(dòng)控制相對(duì)于其它調(diào)速方式(如:降壓調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、交流串級(jí)調(diào)速等)具有更大的優(yōu)勢(shì)，變頻調(diào)速性能穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、效率高。

   應(yīng)用PID技術(shù)和變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能改造。整個(gè)工作系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性都有了很大提高，節(jié)能效果顯著，實(shí)用性好。系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。plc氣動(dòng)閥制氮安裝(制氮機(jī))是按照變壓吸附道理，采納高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在確定的壓力下，從空氣中制取氮?dú)狻ｎ嵞﹥艋瘑握{(diào)的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。由于能源學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中疏散速率遠(yuǎn)大于氮，在吸附未達(dá)到 均衡時(shí)，氮在氣相中被富集起來(lái)，構(gòu)成制品氮?dú)狻Ｈ缓蠼?jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)形成，實(shí)現(xiàn)再生。平凡在瑣屑中設(shè)置兩個(gè)吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，顛末plc程序放肆器放肆氣動(dòng)閥的啟閉，使兩塔瓜代循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)接續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)氮?dú)庵笜?biāo)。以空氣為原料，顛末壓縮、凈化，再操縱熱交流使空氣液化成為液空。液空次要是液氧和液氮的同化物，操縱液氧和液氮的沸點(diǎn)分歧(在1大氣壓下， 前者的沸點(diǎn)為-183℃，后者的為-196℃)，顛末液空的精餾，使它們分別來(lái)獲得氮?dú)狻?span>

   深冷空分制氮配備復(fù)雜、占地面積大，基建用度較高，配備一次性較多，運(yùn)行資本較高，產(chǎn)氣慢(12～24h），安裝要求高、周期較長(zhǎng)。綜合配備、安裝及基建諸因素，3500nm3／h 以下的配備，相同規(guī)格的psa安裝的范疇要比深冷空分安裝低20％～50％。深冷空分制氮安裝宜于大范疇工業(yè)制氮，而中、小范疇制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。分子篩空分制氮以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，使用變壓吸附道理，操縱碳分子篩對(duì)氧和氮的篩選性吸附而使氮plc氣動(dòng)，閥制氮機(jī)使命道理和氧分別的方式，通稱psa制氮。此法是七十年月迅速成長(zhǎng)起來(lái)的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比，它存在工藝流程復(fù)雜、主動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范疇內(nèi)按照用戶需要進(jìn)行調(diào)理，操作掩護(hù)便捷、運(yùn)行資 本較低、安裝順應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)

控制過(guò)程PSA制氮系統(tǒng)的工藝流程

控制過(guò)程PSA制氮系統(tǒng)的工藝流程圖。空氣壓縮機(jī)用來(lái)提供足夠的氣量和相對(duì)恒定的輸入壓力（0.75～0.8MPa）的原料氣。經(jīng)冷干機(jī)除水、除油、除固態(tài)粒子等凈化處理后，為了能連續(xù)不斷的輸出恒定的氮?dú)狻Ｏ到y(tǒng)設(shè)置A、B兩個(gè)吸附塔進(jìn)行交替工作，由氣源系統(tǒng)來(lái)的純凈壓縮空氣，經(jīng)電磁氣動(dòng)控制閥 Y1、Y2 由吸附塔A下部進(jìn)入塔體。經(jīng)吸附塔中碳分子篩床層吸附，并逐步向上推進(jìn)。在此過(guò)程中，空氣中的氧分子被吸附在碳分子篩微孔中，而氮被濃縮在氣相中，由塔上部流出，PLC 在制氮機(jī)上的應(yīng)用 經(jīng)電磁氣動(dòng)控制閥 Y6、Y8 進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，此過(guò)程即為A塔吸附制氮。

   與此同時(shí)，B吸附塔中吸附的氧分子經(jīng)由電磁氣動(dòng)控制閥Y5排空，即B塔解吸至常壓。A、B兩塔交替進(jìn)行連續(xù)供氮。當(dāng)A塔中碳分子篩對(duì)氧的吸附量將達(dá)到平衡時(shí)，則該塔立即停止吸附，此時(shí)Y1、Y4、Y5、Y8 均處于關(guān)閉狀態(tài)，而Y2、Y3、Y6、Y7 同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)。實(shí)行 A、B 兩吸附塔 均壓，均壓后即切換進(jìn)入B塔吸附、A塔解吸狀態(tài)。此時(shí)壓縮空氣經(jīng)電氣控制閥 Y1、Y3 進(jìn)入B吸附塔下部，經(jīng)B塔中碳分子篩床層吸附。分離出來(lái)的氮?dú)饨?jīng) Y7、Y8進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，即B塔吸附制氮。

   這樣A、兩塔交替吸附、B解吸，即形成連續(xù)不斷的向氮?dú)鈨?chǔ)罐輸送氮?dú)狻Ｒ陨?span>Y1—Y8電氣控制閥的動(dòng)作順序、切換時(shí)間等全部由PLC控制，使二塔連續(xù)不斷供應(yīng)合格氮?dú)狻Ｔ谡９ぷ鲿r(shí)自動(dòng)循環(huán)過(guò)程如下：按程序啟動(dòng)鍵→冷干機(jī)啟動(dòng)→延時(shí)X秒→空掛機(jī)啟動(dòng)→延時(shí)X秒→進(jìn)入吸附 A→延時(shí) X 秒 →均壓 A=B→延時(shí) X秒→吸附 B 延時(shí) X 秒→均壓B=A→延時(shí)X秒→再次進(jìn)入吸附A，如此自 動(dòng)循環(huán)，按停止鍵。系統(tǒng)全部停止工作。 在制氮機(jī)工作過(guò)程的各個(gè)階段。閥Y1—Y8的工作狀態(tài)：系統(tǒng)手動(dòng)、自動(dòng)操作時(shí)電磁閥工作狀態(tài)表 閥號(hào) 吸附 A 均壓 A=B 吸附 B 均壓 B=A + + Y1 + Y2 + + + + + + + Y3 Y4 Y5 + Y6 + + + + + + Y7 Y8 + 注：①+表示該閥處于開(kāi)啟狀態(tài)；②在均壓 A=B，均壓 B=A 時(shí)要比 Y?Y 滯后 X 秒開(kāi)啟; ③上延時(shí) X 秒均應(yīng)在 0-99 9 秒任意設(shè)置調(diào) 控制要求有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式，并要求在手動(dòng)方式時(shí)能進(jìn)行 Y1—Y8 閥的檢查。 在手動(dòng)能獨(dú)立起動(dòng)、停止空壓機(jī)和冷干機(jī)；能顯示吸附 A、均壓 A=B、吸附 B、均壓 B=A 四個(gè)階段 Y1—Y8 的開(kāi)啟情況；各項(xiàng)操作均應(yīng)有指示燈顯示。自動(dòng)工作時(shí)，應(yīng)該能按 照自動(dòng)工藝流程要求工作。并能在模擬工藝流程圖中顯示相應(yīng)工作狀態(tài)。同時(shí)對(duì)自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的各延時(shí)時(shí)間均要能任意調(diào)節(jié)，并能實(shí)時(shí)顯示和查詢當(dāng)前延時(shí)設(shè)定值。

PSA制氮機(jī)的輸入信號(hào)

PLC可編程控制器部分，輸人／輸出點(diǎn)數(shù)的確定與PLC的選擇根據(jù)工藝流程和控制要求分析．PSA制氮機(jī)的輸入信號(hào)有19個(gè)．分別是手動(dòng)操作按鈕、自動(dòng)操作按鈕、自動(dòng)起動(dòng)按鈕、停止按鈕空壓機(jī)起動(dòng)按鈕、冷干機(jī)起動(dòng)按鈕、吸附A按鈕、均壓A=B按鈕、吸附B按鈕、均壓B=A按鈕、鬮檢測(cè)按鈕、Y一Y閥檢測(cè)按鈕(8個(gè))；閥檢測(cè)按鈕只有在手動(dòng)方式下起作用，而Y一Ye 閻檢測(cè)按鈕只有在閥檢測(cè)按鈕按下后有閥檢測(cè)指示后才起作用。輸出信號(hào)也是 19 個(gè)．分別是 Y 一 Y 日閥輸出(8 個(gè))、手動(dòng)狀態(tài)指示、自動(dòng)狀態(tài)指示、自動(dòng)起動(dòng)指示、停止指示、空壓機(jī)工作指示、 冷干機(jī)工作指示、 吸附 A 指示、均壓 A=B 指示、吸附 B 指示、均壓 B=A 指示．閥檢測(cè)指示。即在每一個(gè)輸 入信號(hào)旁邊均有相應(yīng)的指示。電磁閥 Y 一 的工作電壓為直流 24v，功率 8W。根據(jù)一般的 設(shè)計(jì)方法，至少要選帶 19 點(diǎn)輸入點(diǎn)和 19 點(diǎn)輸出點(diǎn)的 PLC，或采用主機(jī)加擴(kuò)展的方式用了 外加 L-16T 作為擴(kuò)展單元．并用 CL-02DS 作為參數(shù)設(shè)定和監(jiān)控單元。

   SM 一 16T 具有10個(gè)輸入點(diǎn)和 6 個(gè)輸出點(diǎn)， 采用直流 24V 匯點(diǎn)輸入方式，直流 24V 晶體管(NPN 型)輸出方式。SM 一 16T 本身的工作電壓為交流 220V，并帶有 RS 一 485 和 RS 一 232 通訊接 I：Z1．可 實(shí)現(xiàn) CCM 協(xié)議、無(wú)協(xié)義通訊。RS232 接I： 又兼作編程 I：程序的存放采用 FlashROM，Zl Zl。 無(wú)需后備電池；L 一 16T 有 16 個(gè)輸出點(diǎn)，采用直流 24V 晶體管(NPN 型)輸出方式，L 一 16T 與 SM 一 16T 之間通過(guò) RS 一 485 進(jìn)行通訊； 通過(guò) CL 一 02DS 液晶式顯示設(shè)定單元可 進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定和監(jiān)控，它與 SM 一 16T 之間通過(guò) RS 一 232 進(jìn)行通訊 22 輸入／輸出點(diǎn)的編號(hào)分配和輸入／輸出接線圖 3-1-2PLC 選型和性能指標(biāo) 根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域、采集數(shù)據(jù)的類(lèi)型和大小、I/O 點(diǎn)數(shù)、以及設(shè)置數(shù)據(jù)需要得內(nèi)存 大小，本文中所選用的 PLC 是西門(mén)子公司的產(chǎn)品 S7-200 系列的型號(hào)是 CPU226。 CPU CPU226 集成了 24 點(diǎn)輸入和 16 點(diǎn)輸出，共有 40 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，大擴(kuò)展 至 248 點(diǎn)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O。CPU226 有 13KB 程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6 個(gè)獨(dú) 立的 30kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。

   CPU226 配有 2 個(gè) RS-485 通信編程口，具有 PPI 通信、MPI 通信和自由方式通信能力，用于較高要求的中小型控制系統(tǒng)。 3-1-3PLC 內(nèi)部分配 CPU226I/O 接口及內(nèi)部寄存器分配如表 1 和表 2。 表 1 內(nèi)部存儲(chǔ)器使用 觸摸屏 PID 參數(shù)設(shè)定置 觸摸屏 PID 參數(shù)增益 觸摸屏 PID 參數(shù)采樣時(shí)間 VW10 VW12 VW14 風(fēng)機(jī)組啟動(dòng)位 手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換 電機(jī)急停 M0．0 M0．1 M0．2 vii