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DT系列制氮设备使用说明书

安全警示为了保证安全并获得最佳效能,安装、使用产品前,请详细阅读本使用说善保管,以备今后参考;安全标志控制件的使用维护要求严格按各元器件的说明书执行;不得联接未经联检的本安电器设备,否则会影响设备的防爆性能;元件中的本安回路不得擅自更换或接线,以免影响设备防爆性能;压力容器的使用、维护、定期检验应严格按照《压力容器安全技术监察规程》的相关条款执行;设备在卸压之前,不得进行任何与压力有关的维修、拆卸工作;本设备在装卸、移动及安装时,均需使用起吊设备,切勿在管道上受力搬运设备。

执行标准:Q/WKF·FJ·002-2006版本号:1.2出版日期:2006年4月DT-700/8型煤矿用碳分子筛制氮装置1、概述DT-X/Y型系列煤矿用碳分子筛制氮装置是采用变压吸附碳分子筛制氮新工艺,为煤矿氮气防灭火而研制的新型氮气源设备。

具有结构合理,操作简单,维护容易,能耗低等优点。

它特别适合于煤层自然发火严重的矿井综采面和综放面氮气防灭火的井下氮源设备,也可作为地面氮源设备使用。

2、适用条件2.1大气压力:86~106KPa2.2 环境温度:2~40℃2.3 相对湿度:≤80%2.4 使用环境:含有爆炸危险的气体(甲烷)和煤尘,但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸气;煤矿井下主要进风大巷或采区进风巷,通风量不得小于50m3/min,无大量粉尘产生的场合。

3、制氮装置的命名D T — X / Y示例:DT-800/8表示煤矿用碳分子筛制氮装置,氮气产量为800 Nm3/h,氮气出口最高压力为8Bar。

4、规格参数DT-X/Y型系列煤矿用碳分子筛制氮装置各型参数见附表1。

附表1型号项目DT-100/YDT-200/YDT-300/YDT-400/YDT-500/YDT-600/YDT-700/YDT-800/YDT-900/YDT-1000/Y产气量(Nm3/h)100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 氮气纯度(%)≥97氮气出口压力(Bar)≤(入口压力-2)启动时间(min)≤30 min产气量(单位:Nm3/h)制氮装置碳分子筛氮气出口压力(单位:Bar)装机功率(kW)45 75 90 132 160 185 222 242 264 317 电源电压380/660±19%或660/1140±19%V冷却水量(T/H)2.5 7.5 11 14.5 15.4 19 25.5 28 29 33.5平板车数量4 5轨距(mm) 600或900单车最大重量(Kg)2120 2500 2800 3800 5000 5800 6500 7500 8800 9500单车最大外形尺寸(mm) 长2970 3100 3400 3700 3800 4000 4000 4000 4200 4200 宽1200 1200 1300 1350 1400 1400 1400 1500 1500 1500 高1650 1700 1800 1900 1950 1950 1950 2000 2000 2000注1:以上露点均为常压露点。

注2:本说明书中压力均为相对压力(表压)。

注3:本说明书中流量单位“Nm3/h”均是指1个大气压下,20℃时的流量单位。

注4:装机功率是在设备使用地为0海拔,氮气纯度为97%时的参数。

注5:DT-200/Y~DT-800/Y原型号为JXZD-200~JXZD-800。

注6:单车最大重量和单车最大外形尺寸均为纯度为97%时的对应值。

5、设备构成本制氮装置为组合式结构,主要由气源车、净化车、制氮车和缓冲车四个单元组成。

5.1 气源车选用隔爆兼本安型矿用无油或微油螺杆空压机(已安装在矿车底盘上)。

5.2 净化车主要由除油净化器、精过滤器、超精过滤器、活性炭过滤器、除油器、矿用隔爆型电控箱、工具箱等组成,通过配管将其组装在槽钢底盘上。

5.3 制氮车主要由四只卧式吸附塔(内装满进口碳分子筛,并在其吸附器的顶部各设置两条气囊)、消声器及其10只ZSGP管道式气动阀和10只矿用浇封型电磁阀组成,通过配管将其组装在槽钢底盘上。

5.4 缓冲车主要由氮气缓冲罐、粉尘过滤器、减压阀、流量计(金属管浮子或玻璃转子)、甲烷氧气两参数测定器、节流阀等通过配管将其组装在槽钢底盘上。

5.5 本机型制氮装置外形尺寸图见附图1。

6、工艺流程简介本机型制氮装置工艺流程图见附图2。

6.1 气源车空气经螺杆空压机压缩后输出,为制氮装置提供原料气。

6.2 净化车空压机提供的压缩空气主流气首先进入除油净化器除去大部份水和油,残余含油量小于1PPm,再经精过滤器,滤除直径大于1μm的固体颗粒和水滴及油滴,残余含油量小于0.1PPm,然后经超精过滤器和活性炭过滤器过滤处理,残余含油量可达0.01PPm, 接着进入活性炭除油器,通过除油器内的活性炭除去压缩空气中的残余油分,残余含油量可达0.003PPm。

经过这几个环节,得到洁净的压缩空气。

6.3 制氮车洁净的压缩空气进入制氮系统,分为三路:第一路经节流阀LV1进入氧氮分离系统;第二路经球阀BV10,气源三联件(QL-1、TV1、L-1)输入气体,为矿用浇封型电磁阀DV1-DV10控制管道式气动阀QV1-QV10的开和关提供动力源。

第三路经球阀BV9、空气过滤器QL-2、针形阀LV2~LV9和单向阀ZV1~ZV8进入吸附塔内的气囊充气压紧碳分子筛,防止碳分子筛下沉而引起沟流现象和碳分子筛粉化现象的发生,确保整制氮装置正常工作。

氧氮分离系统由两组吸附塔(A1- A2组和B1- B2组)、管道气动阀QV1-QV10、节流阀、单向阀、消声器等组成。

经过节流阀LV1的压缩空气,通过管道气动阀QV1(或QV2)的开启,以一定的压力和时间间隔,交替进入两组吸附塔,其中直径较小的氧分子优先被碳分子筛吸附,直径较大的氮分子则经吸附塔流出,然后经管道气动阀QV9(或QV10)输出。

当A1- A2组吸附塔处于进气吸附产氮过程时,B1- B2组吸附塔则处于排气解吸再生过程。

所谓排气解吸再生过程,就是通过管道气动阀QV5、QV7(或QV4、QV6)的开启,将碳分子筛所吸附的氧通过消声器排入大气中,使碳分子筛卸压获得再生。

同时A1- A2组(或B1- B2组)吸附塔所产生的氮气中一部分通过针形阀LV10和单向阀ZV9(或ZV10)流入正在解吸的B1- B2组(或A1- A2组)吸附塔内,起回流冲洗作用,以提高碳分子筛的吸附效果。

为了提高氮气回收率,在吸附和解吸过程之间有一个短时间的均压过程,即通过开启管道气动阀QV3、QV8使二组吸附塔压力均衡。

制氮车的吸附—均压—解吸过程,循环周期约为2分钟,全过程由S7-224可编程序控制器按设定的程序自动控制。

6.4 缓冲车制氮车输出的氮气经节流阀LV11进入氮气缓冲罐内,然后经过滤器QL-3滤除粉尘,由调压阀TV2将压力调节到所需压力并通过节流阀LV13调节输出流量,同时通过针形阀LV12输出一小部分氮气供甲烷氧气两参数测定器进行氧含量检测。

7、电气控制(本机型制氮装置电气原理图见附图3)本制氮装置所用电气设备由KXB0.5/660矿用隔爆型电控箱、CZ4/25(A)甲烷氧气两参数测定器(以下简称氧测定器)、DGG20/127(Y)防爆荧光灯等组成。

7.1 KXB0.5/660矿用隔爆型电控箱本矿用隔爆型电控箱为S7-224可编程序控制器和矿用浇封型电磁阀供电。

通过S7-224可编程序控制器,控制二位五通矿用浇封型电磁阀DV1~DV10按设定程序工作,从而使管道式气动阀QV1~QV10作关闭或开启动作,使两组吸附塔轮流工作或再生,输出氮气。

详见KXB0.5/660矿用隔爆型电控箱使用说明书。

7.2CZ4/25(A)甲烷氧气两参数测定器CZ4/25(A)甲烷氧气两参数测定器为便携式仪表,主要用于对输出的氮气进行氧含量检测,详见CZ4/25(A)甲烷氧气两参数测定器使用说明书。

7.3 DF10-0.6矿用浇封型电磁阀切换气路,实现气动阀的开或关。

矿用浇封型电磁阀的使用和维护详见矿用浇封型电磁阀使用说明书。

8、安装及仪表设定8.1 地面安装本机型制氮装置各部分已安装在矿车底盘上。

若用户专门为制氮装置制作矿车底盘,则本制氮装置的净化车、制氮车、缓冲车三部分的槽钢底盘上有预设的安装孔,用相适应的螺栓、螺母、垫圈和弹簧垫圈与矿车底盘相连接即可,要求安装牢固可靠。

若用户用已有载重合适的矿车底盘,则应分别将上述三部分吊放在矿车底盘上,然后将设备的底盘焊接在矿车上。

8.2 井下安装8.2.1 制氮装置下井时,务必注意单车的前后顺序,并将各车连接口用法兰盖密封,避免空气中的水分或粉尘进入管道内对碳分子筛造成影响。

8.2.2 各车下井后,用金属软管,密封垫片、螺栓、螺母等连接,并应确保无泄漏。

8.2.3各车应按气源车-净化车-制氮车-缓冲车的顺序布置。

巷道通风风向8.2.4按KXB0.5/660矿用隔爆型电控箱说明书的要求与矿用浇封型电磁阀对应接线,最后进行检查,确保正确无误。

8.2.5 按空压机说明书,检查空压机是否正常,确保正常工作。

8.2.6 通电。

8.3 仪表设定8.3.1 仪表设定值序号调节内容仪表名称仪表代号设定值1 气源压力P10.8MPa2 吸附压力P9、P140.7~0.8MPa3 仪表气压力调压阀TV1P60.3~0.5MPa4 产品气出口压力调压阀TV2P180.6MPa5 气囊压力P7-8、10-11、12-13、15-16≥0.7MPa8.3.2 气源压力螺杆空压机油气分离器上的安全阀,当压力超过0.85MPa时便自动卸压。

8.3.3 操作指标序号操作内容仪表名称仪表代号指标1 吸附压力压力表P9、P140.7~0.8MPa2 产品气流量流量计FL 700Nm3/h3 产品气取样流量手感LV123~5L/h4 产品气出口压力压力表P180.6MPa9、操作(详见附录Ⅱ--操作规程)10、维护与保养为了制氮装置能平稳运行,并尽可能延长设备的正常使用期限,对制氮装置应加强维护与保养,进行日常检查和周期检查,发现问题,及时处理。

10.1 日常检查对下列项目,在正常情况下,每天至少检查一次,并按下表的要求检查,检查情况和处理结果做好记录。

序号设备名称代号检查内容1 产品流量FL 流量是否符合要求2 调压阀TV1、TV2压力表P6、P183 管道气动阀QV1~QV10应符合预定动作程序(见管道气动阀动作时序表)4 氧测定器CZ4/25(A) 按说明书5 油雾器L-1 油杯是否有足够油面6 除油净化器 Pd1 如果压差过大,检查滤 芯是否需要清洗或更换7 精过滤器 P 2-P 3 8 超精过滤器 P 3-P 4 9 活性炭过滤器 P 4-P 5 10 空压机 MLG-30.4/8-185G按说明书,出气温度,油面等11 吸附塔吸附压力 P 9、P 14 压力是否符合要求12气囊压力P 7-8、10-11、12-13、15-16每记录一次,需检查气囊压力 (吸附塔再生时)是否符合设定值。

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