空压站工艺培训课件

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1.3 N2 的性质：
分子式：N2 分子量：28.01，无色无臭气体。熔点(℃)：-209.8，沸点 (℃)：-195.6，含量:高纯氮≥99.999％;工业级 一级≥99.5％; 二级≥98.5 ％。饱和蒸气压(kPa)：1026.42(-173℃)，微溶于水、乙醇，主要用途：用 于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂，冷冻剂 1.3.1危害性： 危险性类别： 不燃气体，侵入途径：吸入 健康危害：空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压下降，引起缺氧窒息。吸 入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极 度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或 昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。潜水员深 替时，可发生氮的麻醉作用；若从高压环境下过快转入常压环境，体内会形成氮 气气泡，压迫神经、血管或造成徽血管阻塞，发生“减压病”。 1.3.2防护 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸 心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术，就医。迅速撤离泄漏污染区 人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼 吸器，穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。
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第二章 设备及原理介绍
•2.1 我公司空压站主要设备：
离心式空压机（3套）、螺杆机（2套）、微热式干燥机（2套）、增压机（3 套其中仪表气增压机1套，高纯度增压机1套，低纯度增压机1套）、PSA变压式制 氮机（5套其中2套高纯度、3套低纯度）和各仪表控制设备 2.2 各设备原理
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• 空气压力露点： • 湿空气被压缩后，水蒸气密度增加，温度也上升。压缩空气冷却时，相对
湿度便增加，当温度继续下降到相对湿度达100%时，便有水滴从压缩空气中 析出，这时的温度就是压缩空气的“压力露点”。露点也就是温度值，单位为 摄氏度。
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吸附原理
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干燥过程
效除水、除油、除尘，使压缩空气净化工艺流程得以缩短。其过滤精 度可达0.3µ m，残余油份含量可小于0.3ppm使气源净化质量得到可靠的 保证.该系列产品具有结构紧凑，效率高，使用寿命长，运行成本低， 安装方便，适用于任何空气压缩机。
• 3.1.2 微热式吸干机作用： • 一只吸附塔在常温高压时吸收水分，同时另一只吸附塔在常压（高
• 内附运行动画一套（见Flash Player）
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螺杆式空压机动画演示
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螺杆机原理.exe
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螺杆机主部件示意图
• 阴阳转子及驱动部
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相互啮合的阴阳转子
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2.2.3 微热式干燥机工作原理：
空压机图片
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离心式压缩机叶轮
空气从轴向进入，在叶轮里 受到强大的离心力作用，从 而获得很大的出口速度。 出口速度可以达到大约. 350-400m/S
新设计的后弯 三元流叶轮
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温）时脱水再生，两塔交替循环工作。
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-• 3.1.3 精密过滤器作用： • 主要除去压缩空气中的油，液态水雾（吸附式干燥器除去）、尘。
该系列产品具有效率高，使用寿命长，运行成本低。
• 3.1.4 活性炭除油器作用： • 科学的采取物理吸附和化学吸附的双重特性，能高效除去压缩空气
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变压吸附（PSA）
在加压的情况下吸附，用减压（抽真空）或常压解吸附方法。
工业气体：提氢、一氧化碳、二氧化碳，浓缩甲烷、乙烯； 空气：制氮、制氧。
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3.1 PSA机前配套设备：
• 高效除油器、冷干机、精密过滤器、活性炭除油器、吸附系统 • 3.1.1 高效除油器作用： • 采取集螺旋分离，预过滤和凝聚式精密过滤三级净化于一体，能高
2.2.1 离心式空压机工作原理：
离心式空压机是由叶轮带动气体做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体 在叶轮里的扩压流动，从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高，连续地生 产出压缩空气。离心式空气压缩机属于速度式压缩机，在用气负荷稳定时离心式 空气压缩机工作稳定、可靠。叶轮如下图：
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• 压缩空气通过充满吸附剂的
吸附塔 • 气体水被吸附剂吸附 • 干燥的压缩空气排出吸附塔 • 吸附时放出了热量
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微热再生（TSA+PSA）
• 所需再生气量少 ：7% • 再生温度为120oC左右 • 加热器功率：
0.5kW/（1m3/min）
• 再生周期：100min • 体积与无热再生相近
第一章 空压站介质分析
1.1为什么要用空气来做压缩介质
因为空气是可压缩、清晰透明的，并且输送方便（不凝结）、无害 性、安全、取之不尽。 干空气成分：氮气（N2）氧气（O2） 二氧化碳（CO2）78.08% 20.93% 0.03%缩惰性气体。干燥氮气和二氧化碳均为惰性气体。
1.2 空气的性质：
常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅黄 色液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉，因而液态空气的组 成是20.95%氧，78.12%氮和0.93％氩，其它组分含量甚微，可以略 而不计。空气作为混合气体，在定压下冷凝时温度连续降低，如在标准 大气压（101.3KPa）下，空气于81.7K（露点）开始冷凝，温度降低 到78.9K（泡点）时全部转变为饱和液体。这是由于高沸点组分（氧、 氩）开始冷凝较多
叶轮尺寸对压力及流量的影响：
叶轮进口端尺寸影响 将影响流量
叶轮出口直径将 影响压力
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进气导叶阀：
全开时 调节时
进气导向阀的作 用：改变进气气 流的角度。
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•2.2.2 螺杆压缩工作原理：
工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每 对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子，两转 子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间 的间隙仅为5～10丝，主转子（又称阳转子或凸转子），通过由发动 机或电动机驱动(多数为电动机驱动)，另一转子（又称阴转子或凹转 子）是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动，或由主转子端和凹转 子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触（理论上）。 转子的长度和直径决定压缩机排气量（流量）和排气压力，转子 越长，压力越高；转子直径越大，流量越大。
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2.2.4 增压机作用：
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仪表空气和氮气分别有一小部分经空气增压机（08PA1004）和氮气增压 机（08PA1007，08PA1008）增压至2.5MPaG 后进入仪表空气贮罐和氮气贮罐 （高纯度储罐、低纯度储罐）贮存备用。当仪表空气主管压力低于设定值?， 贮罐出口调节阀自动开启减压供气，仪表空气贮罐压力保证事故时最低压力下 的仪表空气约30分钟。当仪表空气贮罐压力低于设定值2.4MPaG 时，仪表空气 增压机（08PA1004）自动启动向仪表空气贮罐补气，其罐内压力达到2.5MPaG 时，仪表空气增压机（ 08PA1004）联锁自动停机。当仪表空气主管压力低于 设定值 时，仪表空气增压机（ 08PA1004）联锁自动停机，以防继续无限制抽 空损坏系统相关设备。同样，当氮气主管压力低于设定值，贮罐出口调节阀自 动开启减压供气，氮气贮罐压力保证事故时或调峰时最低压力下约60分钟。当 氮气贮罐压力低于设定值：2.4MPaG 时，氮气增压机自动启动向氮气贮罐补气 ，其罐内压力达到2.5MPaG 时，氮气增压机联锁自动停机。当氮气主管压力低 于设定值时，氮气增压机联锁自动停机，以防继续无限制抽空损坏系统相关设 备。
当中含有的废气及有害气体，其残余油份含量可小于0.001ppm，有效 保护PSA制氮制氧装置当中的分子筛不受有害气体的污染，延长分子筛 的使用寿命，并使成品气体和设备得到可靠和有效的保证。
• 3.1.5 吸附系统作用： • 一只吸附塔在压力升高时吸氧产氮，同时另一只吸附塔降压脱氧再
生，两塔交替循环工作，不断产出氮气。
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根据变压吸附、再生循环的原理，采用外部（电加热）微加热再生方式对压 缩空气进行吸附干燥。该产品综合了无热再生和有热再生干燥机的优点，利用 外部微加热减少了再生气量的损耗，同时也避免了有热再生干燥机电能消耗大 的缺点.。 采用先进的单片机控制技术，实现操作的自动控制．管路设计合理，安装 简单，使用维护方便．采用气动薄膜切断阀（或气动蝶阀），切换平衡，动作 准确，可靠．再生过程分加热再生、冷却再生两步骤，可维持稳定的低露点,切 换周期60-80分钟。采用气体扩散装置，塔内气流分布均匀，避免出现沟流现象 。干空气露点-40∽-70℃。
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-•而低沸点组分（氧）到过程终了才较多地冷凝。液态空气作为混合
液，在定压蒸发时蒸发温度也是连续变化的。随着蒸发过程的进行， 因低沸点组分氮较多地蒸发，混合液组成发生变化，致使液体的高 组分氧含量相应地增加，所以沸点也就相应提高。 液态空气具有较低的沸点和凝固温度（约为60.15K），可以用 作冷却剂。通过减压（抽真空）的方法，还可以将其沸点温度降低 到65K左右。但是这种操作是危险的，因为蒸发会使剩余液体中氧 的浓度增加，在减压用的真空泵里引起爆炸。 来自大气的空气被离心式空压机组、螺杆机压缩到0.80MPa （G） 并冷却到40℃ 左右，经空气缓冲罐后分成三部分：一部分 作为工厂空气供用户，为防止因冬季环境温度低，饱和空气中水分 凝结成水，使工厂空气管路生锈，增设工厂空气干燥器，供冬季使 用；另一部分进入空气后处理装置，被各级过滤和吸附干燥净化成 为压力露点≤一40℃_-70℃ 的仪表空气供用户；其余压缩空气作 为制氮空气进入制氮装置制取合格氮气供用户。