空压机如何配套制氮机

  • 来源:智达新元
螺杆空压机
螺杆空压机
冷冻干燥机
冷冻干燥机
变压吸附制氮机
变压吸附制氮机
制氮机工艺流程图
制氮机工艺流程图

制氮机设备所需要的原料气是由空气压缩机提供的。变压吸附(简称PSA)制氮机是一种安全、方便、节能的现场直接制取氮气的设备。制氮机的气源必须是压力0.6Mpa~0.8Mpa干燥无油纯净的压缩空气。因为制氮机设备的分子筛在此压力之间吸附效果好。所以选择空压机时首先考虑无油空压机,如果觉得无油空压机价格高,选择微油螺杆空压机加上必要的干燥净化设备达到使用标准也可以。从技术方面讲,选择空压机配套制氮机时,主要是:

1.确定空压机类型

变压吸附制氮机最害怕的就是压缩空气含油量,压缩空气含油会污染制氮机分子筛,并对制氮机分子筛造成永久伤害,使制氮机纯度直线下降。而压缩空气中的水不会对分子筛造成永久伤害,但会短期影响气体指标。目前市面上广泛使用的空压机主要有螺杆空压机和活塞空压机两大类。对小型制氮系统来说,可选用价格较为便宜的活塞空压机。活塞空压机包括无油润滑和有油润滑两种,对于制氮系统来说,需要配套使用无油润滑空压机。对中大型制氮系统来说,推荐选择螺杆空压机,螺杆空压机也有微油螺杆空压机和无油螺杆空压机两种,由于全无油螺杆空压机价格极其昂贵,对于预算有限的企业可以选用微油螺杆压缩机,但后端必须要有净化设备(冷干机、精密过滤器等除油除水设备)来满足压缩空气的净化等级要求。所以,选择空压机时可以选择无油空压机;也可以选择微油空压机加装干燥除油净化设备来达到要求

2.选择空压机排气压力(工作压力)

变压吸附制氮机所需要的压缩空气气源,必须是压力在0.6Mpa~0.8Mpa的干燥无油纯净的压缩气源,因为制氮机制氮设备的分子筛在此压力间吸附效果好。所以,应当选择排气压力(工作压力)为0.8Mpa空压机比较合适。

3.选择空压机流量(处理量、排气量)

空压机配套制氮机时,空压机的流量需要大于或者等于制氮机额定产量下的压缩空气耗气量。由于空压机的启停受排气压力的控制,当空压机排气量大于制氮机耗气量时,排出压力上升,达到上限时空压机停止;反之则空压机启动。通过如此循环启停,使空压机排气量适合制氮机耗气量要求,并适应生产线在变工况时(低于额定产量)的运行需要。

变压吸附制氮机的耗气量是指单位时间消耗气体的体积,通常制氮机的耗气量都是以每小时多少立方米(Nm3/h)来计算的,而且这个耗气量也是决定着制氮机的大小。空压机的流量通常是以每分钟多少立方米(M3/min)计算的。选择空压机时,制氮机的耗气量需要转化为每分钟多少立方米,其计算公式是:氮气流量(Nm3/h) × 空氮比 ÷ 60 = 变压吸附制氮机耗气量(M3/min)。

4.空氮比

制氮机空气消耗量与氮气产量的比,也就是生产单位体积的氮气所需要消耗的压缩空气量,被称为空氮比。通常情况下,空氮比数值越小,产生相同流量的氮气所消耗的空气就越少,空气的利用率就越高,所需能耗就越低;相反,空氮比数值越大,需要消耗更多的空气才能产生相同流量的氮气,相应的能耗就越高。

空氮比是衡量一个制氮机企业竞争力的核心指标。空氮比越小,表示制氮机厂家工艺越先进,所使用的分子筛越好,也意味着你所购买的制氮机能耗越低。不同制氮机厂家的空氮比会有很大差别;另外,气体纯度越高,空氮比也会越大。氮气纯度从99.9%~99.9995%,不同的制氮机企业,空氮比可以达到2.5倍~8.5倍。

所以选择空压机流量,要根据制氮机企业提供的空氮比来确定。换句话说,空压机配套制氮机,在相同氮气纯度、相同氮气产量的情况下,不同的制氮机厂家配套的空压机流量差别是很大的。更详细的问题,请参阅“空压机怎么选择?”,或者与智达新元技术人员联系。

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