氮气发生器使用说明书.doc

氮气发生器

Nitrogen Generator

产
品
使
用
说
明
书

Instructions

上海衡拓发展实业有限公司
产品使用说明书
Shanghai Hunter Industry Development Co., Ltd.,

1 前言
1.1 主要用途及适用范围
本文件主要用于氮气发生器的操作、使用和维修保养。本装置适用于提供≥97%纯度的合格氮气。
1.2 工作条件
1.2.1 环境条件
1) 工作环境温度：15℃～36℃；
2) 工作环境相对湿度：60%～95％；
3) 大气：浅海、有盐雾；
1.2.2 电源
1) 用户提供一路电源：380V AC，3Φ，50Hz。
2) 总功率：～20kW。
1.3 安全要求
转置有压差过滤器保护装置，具备声光报警和输出功能。
2 组成和技术特征
2.1 组成及主要性能参数
2.1.1 组成
氮气发生器主要由过滤器、膜分离组件、电磁阀、减压阀、电加热器、控制箱等组成。
2.1.2 主要性能参数
1) 进气压力： 1.0MPa
2) 进气流量： ～1615m3/h（标况）
3) 出口氮气压力： 0.9MPa（产氮纯度≥ 97%）
4) 产氮流量： ≥484m3/h(标况97%纯度)
2.2 系统设备和主要附件、仪表的规格、型号及性能参数
2.2.1 膜组件
1) 型号：NM-510F
2) 性能参数
a) 处理量 ：484m3/h（标况）
b) 纯度 ：97％
2.3 工作原理
装置启动后，空压机出口的压缩空气先进入压缩空气储罐，然后进入旋风分离器、精密级过滤器进一步除油除尘除水，接着进入空气加热器（加热温度设定为40℃），这时满足一定压力、温度和清洁度要求的压缩空气最后进入膜分离组件，因膜对不同分子量的各种气体具有不同的渗透性和渗透速率，经过膜分离组件后，氮与绝大部分氧分离开来，富氧从膜分离组件侧边孔排出，而氮气从膜的另一端流出，经过调节阀调节流量与纯度后，满足设定纯度产氮纯度≥97%的标准氮气进入氮气储罐，而非标氮气直接经过打开的气动阀从废氮管道排出。
2.4 主要部件或功能单元的结构、作用及其工作原理
2.4.1 膜分离组件
膜分离组件是利用空气中的氮气和氧气对同一中空纤维膜的渗透速率不同而将氮气和氧气分离而制取氮气的。当具有一定压力和温度的洁净空气流经中空纤维膜时，氧气、二氧化碳、水蒸汽等“快气”能很快地透过膜壁，渗透于膜壁之外，而氮气等“慢气”则留在隔膜中，这样，在中空纤维膜的出口端即可获得氮气，通过调节阀调节压力和流量就可以得到所需的氮气纯度。
2.5 各单元结构之间的联系
本条无内容。
2.6 操作员与设备之间，操作员与其它设备或系统操作员之间关系
操作员应定期检查设备的运转情况，记录设备的工作状态，及时记录下故障报警状态。
3 使用操作
3.1 使用前的准备和检查
1) 确保机组上手动阀打开，保证气路畅通，具备开机条件。
2) 合上装置控制箱内所有空气开关电源，打开控制回路电源。
3) 确保系统处于无报警状态，若有报警存在，则排除后复位。
3.2 使用过程中的安全防护、标志说明
1) 管路安装有安全阀，如果低压管路中的气压力超过1.35MPa时，安全阀打开自动卸气，保证低压管路及相应组件的最大工作压力不超过1.35MPa。
2) 加热器的工作温度设定为40℃，同时设有超温与报警保护，装置相应组件停止工作直到温度降下来才恢复运行。
3) 为了保证满足膜分离组件的进气品质要求，过滤器顶部安装有安全指示针，一旦指针指到维修区域时，更换过滤器滤芯，以保证膜的使用寿命。
3.3 起动及运行过程中的操作程序、注意事项及容易出现的误操作和防范措施
3.3.1 运行模式
合上系统控制箱内所有空气开关电源，打开控制回路电源，人机界面开始工作后，按下启动按钮。刚开始的一段时间，氮气的氧浓度比较高（高于设定值3%），此时产生的氮气不合格，通过废氮阀排空；加热温度值逐渐升高，若超温（超过设定值），加热器停止加热，待温度降低后，加热器自动恢复加热。过一段时间后，加热温度，氮气的氧浓度逐步稳定，氮气的氧浓度达标，装置连续向用户供应氮气。

3.3.2 注意事项及误操作和防范措施
1) 需要停机时才需按停止按钮，否则就一直让机器处于自动待机状态。
2) 人机界面上的参数已设置好，非专业人员切忌擅自改动和调整，否则会引起故障。
3) 机组在运行过程中，不能随意切换运行模式，应停机后再切换。
3.4 运行中的监测和记录要求以及标准记录表格
1）电气绝缘记录表
试验项目
设备名称
冷态绝缘电阻MΩ
热态绝缘电阻MΩ
规定值
实测值
规定值
实测值
电加热器
10

2

控制箱
10

2

2）额定工况试验记录表
进气压力
（MPa）
进气温度
（℃）
氮气纯度
（%）
氮气流量
Nm3/h
备注
仪器
精度

压力表
流量计
氧分仪
2.5
2.5
±0.5%

3.5 系统（设备）停止运行操作程序及注意事项
装置在进入自动运行模式后，如果要系统停止运行则按“停止”按钮。
4 安装与调试
4.1 安装方法及程序
1) 整个装置为一个整体，吊装时，只能吊装置的吊装孔，并和吊装撑竿一起使用，起吊过程中，装置不得偏转45°。
2) 整个系统的安装应按膜空分制氮系统相应的图纸进行。
3) 安装前装置上的接口盲法兰都须保持密封，不得随意拆卸。
4) 外部管道法兰与装置管道法兰相联结时，务必参看装置外形图，弄清对应接口位置；在接口连接前，必须将外部管道法兰先用空气或水冲刷干净，以免运行时有杂质带入装置内部管道。
5) 按照装置外部接线图接线（电源线与控制线）。
4.2 调试方法及步骤
装置调试步骤如下：
1) 检查系统供电、供气是否正常，内部接线是否正确。
2) 确保系统常开阀打开，保证气路畅通，具备开机条件。
3) 检查完毕后，合上所有空气开关电源，打开控制回路电源。
4) 按启动按钮，机组进入自动运行模式。
4.3 安装调试注意事项
1) 安装、接线、接管、定位、调试本系统时，必须有有专业电工现场配合，便于及时检查和排除电气故障。
2) 在调试和检修设备时，严禁带电作业。
3) 调试时严禁非调试人员更改管路阀件的开关状态。
4) 严禁随意改动系统的各项出厂设定值。
5 一般故障分析及排除
5.1 电加热器损坏
1) 故障现象：运行一段时间后温度值几乎没变化。
2) 故障原因：加热器烧坏了。
3) 排除方法：更换加热器加热管。
5.2 电磁阀故障
1) 故障现象：装置运行后，压力迅速下降无法达到要求。
2) 故障原因：电磁阀烧坏。
3) 排除方法：更换电磁阀。
5.3 氧分析仪故障
1) 故障现象：运行一段时间后氮气纯度几乎没变化。
2) 故障原因：氧分析仪传感器损耗。
3) 排除方法：更换氧分析仪传感器。
6 安全保护措施及故障处理
6.1 保护措施及注意事项
本系统的保护措施有冷却水系统保护、电加热装置保护、舱室低氧保护。
1) 电加热装置保护：当电加热装置发生故障导致温度升高到报警值时，系统关闭电加热装置电源后报警。
2) 过滤器压差保护，当压差大于设定值时有报警输出。
6.2 故障的处理程序及方法
1) 电加热装置故障：查看电加热装置故障原因，是否是加热元件损坏，如果损坏更换加热元件。
2) 当压差大于设定值有报警时，应立即停机。
7 维护保养
7.1 运行时的维护保养
整个系统须有专人管理，此人应有一定的机电知识和熟练的操作能力，系统在运行时应结合日常的设备巡检，观察系统各设备的运行状况，查看是否有异样。
7.2 日常维护保养工作和计划
经常检查电路，自控设备及仪表的正确性和灵敏性，以防失效引起的故障。
每次开机前，检查过滤器上压差表指示针的位置是否在绿区内，一旦快要进入红区，就要马上更换过滤器的滤芯（有备件），更换方法详见过滤器使用说明书。
7.3 长期停放时的维护保养
如本设备须长期停用，切断所有相关电源，每年一次检查电加热器绝缘是否发生损坏，测量绝缘电阻。
7.4 检修周期
本设备需不定期检修。
7.5 注意事项
认真填写履历簿，记录每次使用的时间（×年×月×日×时）、运行时间长短，运行情况：正常与否、有无故障及故障情况、有无（定标）校核、过滤器压差表指针位置是否在正常区，有无换滤芯及型号等。