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PSA氮氣發(fā)生器/制氮機是根據(jù)變壓吸附原理，以空氣為原料，碳分子篩為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經(jīng)過純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大于氮，氧被碳分子篩優(yōu)先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然后經(jīng)減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，實現(xiàn)再生。一般在系統(tǒng)中設置兩個吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環(huán)，以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)氮氣之目的。它是使用物理方法將其中的氧和氮別離而取得氮氣的設備。

氮氣發(fā)生器/制氮機主機一般由罐體、管路閥門和電控柜三部分組成，具體地包含空氣緩沖罐、氮氣緩沖罐、吸附塔，碳分子篩、布氣體系，氣動管道閥、電磁閥、單向管道閥、過濾減壓閥等閥門，PLC控制器、氮氣分析儀、流量計、壓力表等儀器儀表，連接管路等附件。

氮氣發(fā)生器按功能系統(tǒng)劃分主要由以下幾部分構成：

壓縮空氣凈化系統(tǒng)

壓縮空氣凈化系統(tǒng)由管道過濾器、冷凍干燥機、精過濾器、超精過濾器、活性炭除油器、自動排污閥、球閥等組成。這個是為了篩選碳分子。因為空壓機提供的壓縮空氣通常含有微量的油、水、塵埃粒子，這些雜質(zhì)會降低碳分子篩的吸附能力，所以壓縮空氣在進入氧氮分離系統(tǒng)之前必須除油除水除塵。

空氣儲罐系統(tǒng)

空氣儲罐系統(tǒng)由空氣儲罐、安全閥、截止閥、球閥、壓力表等組成?？諝鈨尴到y(tǒng)的作用保證氧氮分離系統(tǒng)用氣平穩(wěn)，在氧氮分離系統(tǒng)切換時防止瞬間氣流流速過快，影響空氣凈化效果，提高進入吸附器的壓縮空氣品質(zhì)，有利于延長分子篩的壽命。同時，在吸附塔進行工作切換時，它也為PSA氧氮分離裝置提供短時間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣，使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力，保證了設備可靠穩(wěn)定的運行。

氧氮分離系統(tǒng)

氧氮分離系統(tǒng)由吸附塔、塔內(nèi)裝填的碳分子篩、氣動閥、消聲器、節(jié)流閥、壓緊氣缸、壓力表等組成。氧氮分離系統(tǒng)是空氣分離的核心部分，其主體是兩個裝滿碳分子篩的吸附塔，當潔凈 壓縮空氣進入一吸附塔時，O2、CO2和微量H2O被碳分子篩吸附，氮氣從出口端輸出成為產(chǎn)品氮氣。當一塔在吸附制氮時，另一塔通過減壓使吸附在分子篩中的O2、CO2和H2O從微孔中排出，實現(xiàn)分子篩的再生脫附。兩塔交替進行吸附和再生，連續(xù)輸出氮氣。

氮氣緩沖系統(tǒng)

氮氣緩沖系統(tǒng)由緩沖罐、流量計、粉塵過濾器、調(diào)壓閥、節(jié)流閥、安全閥等組成。 主要作用在于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來的氮氣的壓力和純度，保證連續(xù)供給氮氣。同時，在吸附塔進行再生到吸附切換時，它將存儲的部分合格氮氣回充吸附塔保護床層，另外也有幫助吸附塔升壓的作用。

電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)由可編程序控制器CPU、氣源三聯(lián)件、電磁閥、指示燈、氮氣分析儀等組成，主要集中安裝于電控柜。電氣控制系統(tǒng)的主要作用是設備啟停操作、工作狀態(tài)指示燈、故障聲光報警指示、純度顯示、按設定程序驅(qū)動氣動閥、遠程顯示和控制等。