在鋁型材生產(chǎn)中，不管是熔鑄仍是擠壓的液氮冷卻模具都需要用到氮氣，故今天來說說氮氣的制備-液氮制備機(jī)及其設(shè)備原理。
液氮制備機(jī)作業(yè)是依據(jù)變壓吸附原理，選用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在必定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經(jīng)過純化干燥的緊縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。因為空氣動力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成制品氮氣。然后經(jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，完成再生。一般在體系中設(shè)置兩個吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，經(jīng)過PLC程序操控器操控氣動閥的啟閉，使兩塔替換循環(huán)，以完成接連生產(chǎn)高品質(zhì)氮氣之目的。整套體系由以下部件組成：緊縮空氣凈化組件、空氣儲罐、氮氣緩沖罐。
一、緊縮空氣凈化組件
空氣緊縮機(jī)供給的緊縮空氣首先通入緊縮空氣凈化組件中，緊縮空氣先由管道過濾器除掉大部分的油、水、塵，再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過濾器除油、除塵，并由在緊隨其后的超精過濾器進(jìn)行深度凈化。依據(jù)體系工況，特別規(guī)劃了一套緊縮空氣除油器，用來防止可能呈現(xiàn)的微量油浸透，為碳分子篩供給充沛維護(hù)。規(guī)劃嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目諝鈨艋M件確保了碳分子篩的使用壽命。經(jīng)本組件處理后的潔凈空氣可用于外表空氣。
二、空氣儲罐
空氣儲罐的效果是：下降氣流脈動，起緩沖效果；從而減小體系壓力動搖，使緊縮空氣平穩(wěn)地經(jīng)過緊縮空氣凈化組件，以便充沛除掉油水雜質(zhì)，減輕后續(xù)PSA氧氮別離設(shè)備的負(fù)荷。一起，在吸附塔進(jìn)行作業(yè)切換時，它也為PSA氧氮別離設(shè)備供給短時間內(nèi)迅速升壓所需的很多緊縮空氣，使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到作業(yè)壓力，確保了設(shè)備牢靠安穩(wěn)的運(yùn)行。
三、氧氮別離設(shè)備
裝有碳分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)潔凈的緊縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)碳分子篩向出口端流動時，O2、CO2和H2O被其吸附，產(chǎn)品氮氣由吸附塔出口端流出。經(jīng)一段時間后，A塔內(nèi)的碳分子篩吸附飽滿。這時，A塔主動停止吸附，緊縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮，對并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是經(jīng)過將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的O2、CO2和H2O來完成的。兩塔替換進(jìn)行吸贊同再生，完成氧氮別離，接連輸出氮氣。上述過程均由可編程序操控器(PLC)來操控。當(dāng)出氣端氮氣純度大小設(shè)定值時，PLC程序效果，主動放空閥門打開，將不合格氮氣主動放空，確保不合格氮氣不流向用氣點。氣體放空時利用消聲使噪聲小于75dBA。
四、氮氣緩沖罐
氮氣緩沖罐用于均衡從氮氧別離體系別離出來的氮氣的壓力和純度，確保接連供給氮氣安穩(wěn)。一起，在吸附塔進(jìn)行作業(yè)切換后，它將自身的部分氣體回充吸附塔，一方面幫助吸附塔升壓，別的也起到維護(hù)床層的效果，在設(shè)備作業(yè)過程中起到極重要的工藝輔佐效果。
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