PSA变压吸附制氮机核心设备组成可分为气源预处理系统、吸附分离系统、氮气净化系统、电气控制系统等部分。以下是具体组成及功能说明:
1.气源预处理系统
作用:确保压缩空气清洁、干燥,保护后续吸附塔和碳分子筛。
空压机:提供压缩空气(0.7~1.0 MPa)。
储气罐:缓冲压力波动,稳定气流。
冷冻式干燥机:降低压缩空气露点(通常至3~10℃)。
三级过滤器:
粗过滤器(去除1μm以上颗粒、油雾)
精密过滤器(0.01μm级,进一步除油水)
活性炭过滤器(吸附残余油蒸气)
2.吸附分离系统(核心部分)
作用:利用碳分子筛(CMS)选择性吸附氧气,实现氮氧分离。
吸附塔(2~4塔):
填充碳分子筛(CMS),吸附氧气、CO₂等杂质。
双塔交替工作(一塔吸附,一塔解压再生)。
气动阀门组:
电磁阀/蝶阀控制气流方向,实现PSA循环(吸附、均压、解压、冲洗)。
消音器:降低排气噪声(解压阶段排放氧气)。
3.氮气净化与储存系统
作用:提升氮气纯度,确保稳定输出。
氮气缓冲罐:
平衡压力波动,保证流量稳定。
后置精密过滤器:
去除可能的碳分子筛粉尘(0.01μm级)。
氮气纯度分析仪:
在线监测氮气纯度(如99.5%~99.999%),反馈调节吸附周期。
增压机(可选):
若需高压氮气(如≥1.6 MPa),增加氮气压缩机。
4.电气控制系统
作用:自动化运行,监控关键参数。
PLC控制器:
控制阀门切换时序,调节吸附/解压周期。
触摸屏(HMI):
显示流量、纯度、压力等参数,支持手动/自动模式切换。
报警保护装置:
纯度不足、超压、过载时自动停机报警。
5.辅助部件
支架/机柜:集成化设计,减少占地面积。
流量计:实时显示氮气输出量(Nm³/h)。
压力表:监测吸附塔、缓冲罐压力。
关键组件选型影响
组件影响参数注意事项
碳分子筛氮气纯度、吸附效率劣质CMS易粉化,寿命短
气动阀门切换速度、密封性高频动作需耐磨损材质
过滤器氮气洁净度食品/医药行业需无菌级过滤
控制系统自动化程度、稳定性高端PLC支持远程监控
常见问题
为什么需要多级过滤?
油、水、颗粒物会堵塞碳分子筛,降低吸附效率。
双塔vs多塔设计?
双塔成本低,多塔(3~4塔)适合大流量或高纯度需求。
如何延长碳分子筛寿命?
确保压缩空气无油、定期更换过滤器。
如需更具体的某部件(如阀门品牌、CMS型号)的选型建议,可进一步说明需求!