普里森膜制氮操作规程Word文档格式.doc
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49oC
加热气体低温跳车点(TIC206):
46oC
加热气体高温跳车点(TIC206):
57oC
加热器高温跳车点(TISH204):
150oC
产品气含氧量高放空设定点:
0.5%O2
不合格气体生产时间:
1.5小时
2.结构
A.普里森膜分离器(410)(为半透性聚合膜)
用于分离空气。
本设备有42根膜,怕油。
若气体含油量大,膜将损坏,须更换。
B.除雾过滤器和凝结过滤器(FLT210/211/212)
除雾过滤器(3μm)可除去压缩空气中的油和水分。
而2个凝结过滤器(1μm和0.01μm)可除去气体中的悬浮物和液态浓缩物。
C.进气压力开关(PS200)
进气压力高于设定值(1.0MPa)才允许系统起动并保持运转。
D.进气温度监测器(TE202)
监测入口空气温度。
其高温跳车点设为43oC
E.空气加热器(HTR204)
过滤后的压缩空气按照要求被加热,以保持膜系统内最适当的温度
(49oC),防止水和油在膜分离器内冷凝。
其上装有温度传感器
TE204和TE206。
TE204用来保护加热元件,高温跳车点设为150oC。
TE206用来保护膜系统免受高温或低温的损害,高温跳车点设为
57oC,低温跳车点设为46oC。
F.快速启动加热器(HTR301)
利于普里森分离器在运行中保持恒温,也利于加热膜箱以确保系统长期停车后能快速启动。
G.氧分析仪(AIT308)
检测产品气流的氧含量。
H.节约器(PS428)
根据氮气使用情况,自动关闭、开启制氮系统以节能。
本设备不使用。
I.纯度保证系统
平衡阀(V404)、背压阀(PV418)、纯度控制阀(V416)、产品阀(XV422)及产品放空阀(XV420)。
背压阀(PV418)一般调为1.05MPa。
二.工作原理
普里森制氮系统采用半透性的聚合膜从空气中分离和获得氮气,所需的原料是含78%的N2、21%的O2、0.9%的Ar2以及0.1%的其它成分的压缩空气。
中空纤维膜实际上就象一个可透气的透气细管,当压缩气体通过细管中芯时,有些气体如蒸汽、O2、N2、CO2会通过管壁渗透出去,而氮气渗透速度较慢,会留在膜管内,并继续流到管端,从而达到分离氮气的目的。
①②③
④
①压缩空气管②聚合膜③氮气④废气(H2O、CO2、O2、N2等)
三.工艺流程图及控制工艺指标
1.工艺流程图
2.控制工艺指标
A.进气温度传感器(TISH202)
高温跳车点设为43oC,它比进入膜分离器空气温度低约5.5oC。
B.加热器温度传感器(TISH204)
高温跳车点设为150oC。
C.加热气体温度传感器(TIC206)
一般设为49oC,高温跳车点设为57oC,低温跳车点设为46oC。
但可
根据进气温度进行调节。
D.快速启动加热器温度传感器(TIC301)
E.产品氮气纯度≥99.5%,即氧含量≤0.5%。
四.控制开关及故障指示灯
1.控制开关
(1)主电源开关:
控制膜制氮设备所有电源,当开关打开时向PLC提供
电源。
(2)ON/OFF钮:
控制仪表和快速启动加热器电源。
(3)START钮:
控制内部进气阀V214X。
(4)STOP钮:
(5)紧急停车按钮。
切断所有24VDC控制电源。
2.故障指示灯
(1)TRAPS:
排凝器故障。
(2)FEEDTEMP:
TISH202进气温度过高。
(3)PROCESSTEMP:
TIC206加热气体高低温。
(4)HEATEROVERTEMP:
TISH204加热器高温。
(5)LOWPURITY:
产品气纯度低,即氧含量高。
五.开车步骤
1.启动大螺杆压缩机,给空气稳压罐充气。
2.待稳压罐压力升至1.2MPa时,打开膜制氮主电源开关以及ON/OFF开关。
3.校验氧分析仪。
旋转阀V302至“Calibrate”位置,分析仪读数应为20.9%。
4.按START钮起动,系统正常运行。
5.旋转阀V302至“RUN”位置,使分析仪分析产品气。
6.打一出口闸阀。
7.当氧含量降至0.5%时,系统将自动打开XV422并关闭产品放空阀XV420,氮气将进入氮气缓冲罐。
注意:
本系统允许有1.5小时的不合格氮气生产操作,如在1.5小时之内没
有产生合格氮气则其将会自动关机。
8.对于首次起动,应置换氮气缓冲罐的空气。
(1)关闭氮气缓冲罐出口截止阀并使其升压至低于操作压力(PI408)
0.07MPa。
(2)慢慢打开排污阀。
(3)将氮气缓冲罐放空至0.07MPa,不要将其放空至0,以免空气重新进
入缓冲罐。
(4)重复上面步骤4次,达到置换完全。
9.每小时做好记录。
记录进气压力(PI208)、N2压力(PI408)、N2温度(TI410)、
进气温度(TISH202)、加热器温度(TISH204)、加热气体温度(TIC206)、
快速起动加热器温度(TIC301)、氧含量、排水情况。
六.停车步骤
1.按下STOP钮,膜系统停车。
2.关闭大螺杆压缩机。
膜分离器将通过渗透放空管自动降压。
3.ON/OFF钮打至“ON”位置,以使快速起动加热器继续工作。
必须先关闭膜制氮,再停大螺杆压缩机,以免加热器损坏。
4.当膜制氮系统需长期停车时(一个月或更长),ON/OFF钮打至“OFF”
位置,并关掉主电源开关,手动排净冷却水。
七.维护保养
1.定期做好记录工作。
每小时记录1次。
2.每班下班前手动排净冷凝水(FLT210/211/212)。
3.氧分析仪每月标定1次。
(1)旋转V302至“Calibrate”位置;
(2)按下分析仪上“Cal”钮8秒钟;
(3)屏幕显示“Hxxx”进入高标定点;
(4)用箭头设置为20.9%;
(5)按“Edit”钮进行存储;
(6)不必进行低位标定;
(7)按下“Cal”钮几秒钟,返回正常状态。
4.纯度保证系统每季度测试1次,确保氮气系统安全生产:
(1)人为调高氧含量,使分析仪处于“氧含量超标”状态;
(2)产品氮气将自动通过放空阀XV420放空,而产品气截止阀XV422
则关闭;
(3)阀的开或关可用打开位于XV422下游的弹簧阀V424来验证。
如果
气体从此阀放出的时间超过10—20秒,则说明XV422可能有泄漏,
此时应与厂家联系,对其进行修理或更;
(4)重新调回氧含量。
5.凝结过滤器(FLT211/212)
每半年或当差压计指到红色区域时进行维护(更换过滤元件)。
6.排凝器(TRP210/211/212)
每半年清洗1次,除去油及杂物。
7.除雾过滤器(FLT210)
每年维护1次(清洗或更换过滤元件)。
8.氧电池
每年更换1次。
八.常见故障
故障现象
原因
解决方法
氮气中氧含量高
(A)膜组件不能除掉进气里的氧。
(B)工作压力(PI208)低于设计值。
(C)膜温度太低(TE206)。
(D)氧分析仪需校验。
(A)关闭阀V416减小氮气输出,直至
含氧量达标。
要慢慢来,不要太快。
(B)重新调节PV418及V416;
检查空
压机输出压力是否为额定值。
(C)等待膜升温至设定工作温度。
(D)标定氧分析仪。
氮气流量太小
(A)阀V416关得太。
(B)空气进气压力低。
(C)进气流路中有限流现象。
(D)系统压力设置过低。
(E)分离器组不平衡。
(A)打开V416加大流量,流量增大氧
含量相应增大。
要缓慢加大,不要快。
(B)降低PV418设定值以减少系统流
量限制,氮气纯度需重新调整。
(C)检查空压机输出控制,压力设定,
空压机进气过滤器或管道阻塞,检
查空压机流量。
(D)重新设置PV18及V416;
(E)调节V404X,平衡分离器。
膜组件进气温度低(TI206)
(A)加热器接触器故障。
(B)加热器元件故障。
(C)加热器保险已烧断或断路器已跳掉。
(D)TIC206温度控制器
故障。
(E)固态继电器出错。
(F)如温度控制器的显示器
上显示错误信息则热电
偶失效。
(A)更换加热器接触器,确保装于空气
分流管上的温度保险没有跳。
(B)检查加热线路中的电流,每相中的
电流应大致相等。
如有必要更换加
热器元件。
(C)检查电路,必要时更换保险。
(D)检查温度设置及用户界面上的PID
参数。
(E)更换固态继电器。
(F)检查至控制器的电器连接或更换热
电偶。
进气压力低(PI208)
(A)压缩机输出压力低。
(B)系统泄漏。
(C)空压机流量低于膜系统
所需求的空气供给量。
(A)检测压缩机运行情况。
(B)管道及设备泄漏测试及维修。
(C)部分关闭纯度控制阀V416降低氮
气产量,检查空压机输出流量。
加热气体温度
过高/低停车(TIC206)
(A)TIC206失效。
(B)固态继电器失效。
(C)热电偶(TE206)失效。
(D)PID值设置错误。
(A)更换控制器。
(B)更换固态继电器。
(C)更换热电偶。
(D)重新设置。
加热器超温停车
(TISH204)
(A)TIC204失效。
(C)热电偶(TE04)失效。
(D)接触器-1失效。
(E)TSH204设置错误。
(D)更换接触器。
(E)重新设置。
进气温度过高停车(TISH202)
(A)TIC202失效。
(B)环境温度高;
(C)空压机输出温度过高。
(B)考虑通风。
(C)调整空压机出口温度。
8
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