前面我們聊了制氮機(jī)氮?dú)獠患兣c設(shè)備自身和配套系統(tǒng)的機(jī)械故障之間的關(guān)系,以及由此產(chǎn)生的影響和解決方案。今天我們繼續(xù)來(lái)聊一下哪些外部因素會(huì)對(duì)制氮機(jī)的純度和性能產(chǎn)生影響。
目前影響制氮機(jī)純度和性能的外部因素主要有:設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度、壓縮空氣露點(diǎn)(含水量)、壓縮空氣殘油量。
(一)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境
制氮設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)考慮設(shè)備穩(wěn)定工作運(yùn)行的環(huán)境,通常是在0-45℃范圍,表示設(shè)備在該溫度范圍內(nèi)可以正常發(fā)揮性能。反之如果在設(shè)計(jì)環(huán)境溫度以外運(yùn)行,就會(huì)帶來(lái)性能下降、故障率高等問(wèn)題。
環(huán)境溫度超過(guò)45℃時(shí),會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)的排氣溫度過(guò)高,給冷凍干燥機(jī)增加負(fù)荷,同時(shí)可能導(dǎo)致冷干機(jī)高溫跳機(jī),壓縮空氣的露點(diǎn)無(wú)法保證,將嚴(yán)重影響制氮機(jī)的功效。在同一純度的前提下,產(chǎn)氮流量將下降20%以上;如果在產(chǎn)氮流量不變的情況下,則氮?dú)饧兌冗_(dá)不到設(shè)計(jì)要求。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)室高低溫檢測(cè)發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時(shí),部分電器配件無(wú)法啟動(dòng),或動(dòng)作失常,將直接導(dǎo)致制氮設(shè)備無(wú)法開(kāi)機(jī)工作。
解決方案:改善機(jī)房環(huán)境,夏天要改善通風(fēng)系統(tǒng),寒冬要增加制曖條件,確保機(jī)房的環(huán)境溫度在合理范圍以內(nèi)。
(二)壓縮空氣露點(diǎn)
壓縮空氣中的水分含量(壓力露點(diǎn))對(duì)制氮機(jī)/碳分子篩有直接影響,所以制氮機(jī)對(duì)前端的壓縮空氣的品質(zhì)有著嚴(yán)格要求。碳分子篩表面有微孔,用于吸附氧分子(如圖示),當(dāng)壓縮空氣中含水量過(guò)重會(huì)引起分子篩的微孔收縮和分子篩表面粉塵脫落,進(jìn)而堵篩微孔,造成單位重量的碳分子篩無(wú)法產(chǎn)出額定需要的氮?dú)饬髁亢偷獨(dú)饧兌取?img src="/data/upload/20230823/7151de95d18c810a2460763bf40f2229.png" title="1.png" alt="1.png" style="float: left;"/>如:某用戶因?yàn)榭諌簷C(jī)的儲(chǔ)氣罐沒(méi)有安裝自動(dòng)排水器,也沒(méi)有定期排水導(dǎo)致冷干機(jī)進(jìn)氣含濕量大,而冷干機(jī)進(jìn)出氣口的三級(jí)過(guò)濾器也沒(méi)有安裝排水器和定期手動(dòng)排水,導(dǎo)致系統(tǒng)含水量超高,造成了安裝在后端的活性炭過(guò)濾器吸水結(jié)成塊狀堵塞壓縮空氣管道,進(jìn)氣壓力降低(進(jìn)氣量不足)導(dǎo)致制氮機(jī)純度不達(dá)標(biāo)。通過(guò)改造后增加排水器系統(tǒng),問(wèn)題得到解決。
再如某用戶的冷干機(jī)分水器不好,導(dǎo)致冷卻后的水得不到及時(shí)分離,大量液態(tài)水進(jìn)入制氮機(jī)后,電磁閥一周內(nèi)壞了2個(gè),角座閥活塞內(nèi)部全是液態(tài)水,造成活塞密封件腐蝕導(dǎo)致閥門(mén)動(dòng)作不正常,制氮機(jī)無(wú)法正常工作。更換冷干機(jī)后,問(wèn)題得以解決。
遇到壓縮空氣露點(diǎn)對(duì)制氮機(jī)影響的問(wèn)題,解決方案一般是建議用戶在制氮機(jī)入口增加吸附式干燥機(jī),降低壓縮空氣的含水量,確保碳分子篩不被重油、重水污染,一般可延長(zhǎng)分子篩3-5年的使用壽命(根據(jù)純度高低)。
(三)壓縮空氣殘油量
(1)任何型號(hào)/形式的分子篩,都是通過(guò)分子篩表面的微孔加壓吸附篩除不需要的成份,得到我們需要的物質(zhì)。但是所有的分子篩都害怕油污染,殘油的污染對(duì)分子篩是完全不可逆的污染,所以制氮機(jī)入口有嚴(yán)格的含油量要求。
(2)如上圖所示,油污會(huì)覆蓋分子篩表面的微孔,導(dǎo)致氧分子無(wú)法進(jìn)入微孔被吸附,造成制氮量下降,或者在保證原有流量前提下,5年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)氮?dú)饧兌炔缓细竦默F(xiàn)象。
以上問(wèn)題的改善方法: 注意機(jī)房通風(fēng)、降低環(huán)境溫度、減少壓縮空氣中殘油量;通過(guò)冷干機(jī)、吸干機(jī)、過(guò)濾器、活性炭除油器加強(qiáng)保護(hù);定期更換/保養(yǎng)制氮機(jī)前端設(shè)備,保證壓縮空氣的品質(zhì),可大大保護(hù)、延長(zhǎng)制氮機(jī)的使用壽命和碳分子篩的性能。

綜上所述:機(jī)房環(huán)境溫度、壓縮空氣的含水量及含油量等外部因素會(huì)影響制氮設(shè)備的性能,尤其是制氮機(jī)前端的冷干機(jī)、吸干機(jī)、過(guò)濾器會(huì)直接影響制氮機(jī)的使用效果,所以選擇優(yōu)質(zhì)、高效的干燥機(jī)設(shè)備,對(duì)制氮機(jī)尤為關(guān)鍵。