Генератор азота предназначен для создания инертной атмосферы, заполнения низконапорных резервуаров, «промывания» инертным газом пробирок и других применений, в которых требуется большой, по лабораторным меркам, расход азота при пониженных требованиях к его чистоте.
Питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении от 6 до 8 атм. и расходе не менее 60 л/мин от компрессора или воздушной магистрали. Класс загрязненности сжатого воздуха по ГОСТ 17433-80 не выше 8-го.
Устройство и принцип работы
Сжатый воздух от внешнего источника (воздушного компрессора, технологической линии сжатого воздуха) подается в генератор через коалесцентный фильтр, в котором происходит предварительная очистка воздуха от пыли и конденсация капель масла и воды. Выделение азота в генераторе осуществляется разделением воздуха методом короткоцикловой безнагревной адсорбции на углеродных молекулярных ситах по двухплечевой схеме, с двумя попеременно работающими адсорберами. На специально подобранном сорбенте кислород адсорбируется быстрее, чем азот. В одно плечо подается под давлением воздух, некоторая часть азота из воздуха успевает поступить в ресивер, а кислород почти весь адсорбируется. Тем временем в другом плече при отсутствии избыточного давления сорбент очищается, выпуская из пор сорбированный кислород. Через некоторое время в плечах меняются процессы: плечо, которое было рабочим, ставится на очистку, а очищенное становится рабочим. Упрощенная схема процесса показана на рисунке 1. Пока левый адсорбер сорбирует кислород, из правого адсорбера накопившийся кислород сбрасывается в атмосферу.
Рис.1.
Попутно газ очищается от паров воды, углекислоты, масел. Содержание аргона в азоте не нормируется. Реальное содержание аргона в получаемом азоте — порядка 1%. Подача азота в линию потребителя начинается через 15÷20 минут после включения генератора. За это время в режиме «чистки» осуществляется предварительная отдувка адсорберов, ресивера и внутренних коммуникаций от кислорода, влаги и других примесей. Дальнейшая очистка азота проходит при нагруженной линии.
Рис.2.
На рис.2 приведена газовая схема выходной части генератора.
Давление азота на входе датчика расхода 2 (регулятора потока 3) стабилизируется регулятором давления 1 на уровне 5 ± 0,3 атм. По желанию заказчика давление может быть повышено до 6 атм., но при условии, что питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении не ниже 7,5 атм.
Расход азота при открытом в атмосферу выходном штуцере 4 устанавливается регулировкой газового дросселя 3 в пределах от 0 до 23 л/мин.
Расход при подключенной линии потребителя дополнительно зависит от газового сопротивления нагрузки и давления в заполняемом резервуаре.
Давление на выходе генератора зависит от соотношения газовых сопротивлений регулятора потока и линии потребителя, величины давления в заполняемом резервуаре и может изменяться в пределах от 0 до 4,5 атм.
Значения расхода азота в линии потребителя и концентрации кислорода определяются встроенными датчиками и индицируются на дисплее, расположенном на передней панели прибора.
Возникновение аварийных ситуаций — увеличение расхода выше аварийного значения (25 л/мин) и уменьшение входного давления ниже 4,5 атм.
контролируются датчиками, соответственно, расхода и давления. Подача азота в линию потребителя в этих случаях прекращается, одновременно загорается индикатор «ВНИМАНИЕ», раздается звуковой сигнал, а на дисплей выводится информация о характере неисправности.
Техническое обслуживание
Основными операциями технического обслуживания являются слив конденсата из питающего прибор компрессора и входного фильтра, проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций.
