Подробное объяснение принципа работы, структуры и процесса работы азотных генераторов PSA

Подробное объяснение принципа работы, конструкции и процесса эксплуатации азотных генераторов PSA
Энергосберегающие технологии Dener

Dener стремится стать ведущим мировым премиальным брендом в области энергоэффективного машиностроения.
Подпишитесь на нее

Такие отрасли, как производство литиевых батарей, термообработка и упаковка пищевых продуктов, полагаются на промышленный азот. Поскольку стоимость закупки жидкого азота ежегодно продолжает расти, азотные генераторы PSA (адсорбция с переменным давлением) на месте стали основным альтернативным решением. Однако большинство компаний знают только, как включать и эксплуатировать оборудование, но имеют ограниченное представление о его внутренней структуре и рабочих процедурах, что делает их очень восприимчивыми к таким проблемам, как не соответствующая стандартам чистота азота и преждевременный выход из строя углеродного молекулярного сита.

Основной принцип получения азота методом PSA: Используя свойства углеродного молекулярного сита как сита, этот процесс основан на разнице в размерах молекул кислорода и азота в воздухе. При температуре и давлении окружающей среды, под давлением, более мелкие молекулы кислорода быстро проникают в микропоры углеродного молекулярного сита и адсорбируются, в то время как более крупные молекулы азота остаются в камере и накапливаются. Во время сброса давления сито десорбирует кислород, завершая регенерацию. Путем попеременного повышения и понижения давления в двух адсорбционных колоннах можно непрерывно и стабильно производить азот высокой чистоты.

Система получения азота состоит из пяти основных компонентов, каждый из которых незаменим. Блок предварительной очистки включает в себя прецизионный фильтр и холодильный осушитель, удаляющие примеси масла и влаги из сжатого воздуха для предотвращения загрязнения молекулярного сита. Адсорбционная колонна заполнена углеродным молекулярным ситом и является основным компонентом для разделения газов. Сборка пневматических трубопроводных клапанов управляет синхронизированным переключением между двумя колоннами. Буферный резервуар азота стабилизирует выходное давление и чистоту. Онлайн-анализатор содержания кислорода непрерывно отслеживает чистоту азота в режиме реального времени.

Стандартизированная эксплуатация на месте включает два этапа: во-первых, запуск переднего винтового воздушного компрессора и оборудования для сушки/очистки; во-вторых, активация основного блока азотного генератора, позволяющая системе автоматически переключаться между колонной A и колонной B для адсорбции, при этом устанавливая целевую чистоту и давление. Через 15–20 минут, когда чистота азота соответствует спецификациям, он подается в точку потребления заказчика; азот, не соответствующий стандартам, автоматически сбрасывается.

Дополнительные примечания по эксплуатации: содержание масла во входящем сжатом воздухе не должно превышать 0,01 ppm — превышение этого уровня приведет к необратимому повреждению молекулярного сита. Элемент предварительного фильтра следует заменять каждые 8000 часов.

В целом, азотные генераторы PSA производят газ путем физического разделения при температуре окружающей среды, не требуют химикатов и потребляют относительно мало энергии, что делает их простыми в эксплуатации и обслуживании. При строгом соблюдении предварительной очистки они могут стабильно обеспечивать азот чистотой 99,999%. При длительном использовании по сравнению с покупкой жидкого азота они экономят более 40% затрат на газ.