DM系列膜分离制氮机使用说明书山西汾西机电有限公司2010年目录一、概述二、主要特征与主要性能参数三、膜分离制氮原理及工艺流程1．工作原理2．工艺流程四、膜分离制氮机安装操作及维护1．安装2．操作3．维护保养五、常见故障及排除方法六、运输及贮藏七、气体流量修正说明八、技术文件目录一、概述膜分离空分技术是八十年代国外新兴的高科技技术，属高分子材料科学，虽起步较晚，但发展较快，就像微电子、半导体一样，是工业战线上的一场技术革命，是二十一世纪新型的十大高科技产业之一，国际上流行的说法：谁掌握了膜技术，谁就掌握了化工的未来。
1、膜分离制氮装置简介膜分离制氮技术是在常温条件下供应不间断的气态氮。
压缩的干燥空气气流通过数百万根与人类头发相近的纤维时过滤出氮气，达到产生出气态氮的目的。
氮气的纯度和流量在自动控制中，保证它们与所需的氮气完全一致。
它具有如下主要特征：1）启动迅速，操作简单，开机后短时间内即可得到合格的氮气；2）氮气的纯度、流量和压力具有高稳定性；3）没有运动部件，故障率低，运行可靠性高；4）系统运行成本低；5）通过增加膜组数量即可适应用户的氮气用量变化（需配置相应气源）；6）系统为模块式设计，结构紧凑，占地面积小；7）气体分离过程无噪音、无污染，并且不产生任何有害废弃物。
2、执行标准MT/T774-1998 《煤矿用移动式膜分离制氮装置通用技术条件》JB/T6427-2001 《变压吸附制氧、制氮设备》Q/140000 SQ8035-2003 《矿用防灭火制氮装置》3、用途DM系列膜分离制氮装置适用于具有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井中的煤层的防火和灭火。
4、使用条件适用于在下列条件下工作：（1）环境空气温度范围为5℃～40℃；（2）环境空气相对湿度不大于97%；（3）在有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井中；（4）在无强烈颠簸振动的环境中；（5）大气压力：86-106kpa;5、制氮装置的型号及含义D M —X1 / X2 （口）───────────││││││││││设计序号制氮装置││││ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ│││氮气压力││ˉˉˉˉˉˉˉˉ膜分离制氮方式││氮气产量（Nm3/h）ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ二、主要性能指标参数：（1）产N2量：800Nm3/h（2）N2纯度：≥97%（3）N2 压力：≥0.7MPa3/h三、膜分离制氮原理1、膜分离工作原理经过高精过滤的气体，通过中空纤维膜时，其对某些气体组份具有选择，渗透和扩散的特性，以达到气体分离和纯化的目的。
中空纤维膜分离制氮的膜组是一个圆筒状况的高分子材料制成的中空纤维膜束，每束象列管式换热器包含上百万根中空纤维，以提供最大限度的分离面积，每根纤维直径约几十微米，就象人的头发丝一样细，压缩空气由纤维束的一端进入，气体分子在压力作用下，首先在膜的高压侧接触，然后是吸咐，溶解，扩散，脱溶，逸出。
每种气体都具有不同的渗透速率，氧、二氧化碳，蒸汽等渗透速率“快”，由高压内侧纤维壁向低压外侧渗出，由膜组件一侧的开口排出；渗透速率小的“慢气”氮气被富集在高压内侧，从膜组件的另一端排出，从而实现了氧一氮的分离，分离出的氮气压力比入口空气压力低0.3 - 1.0bar 。
2．膜分离工艺流程空压机产生的压缩空气经过冷冻干燥机、气水分离过滤器、油水分离过滤器、超高效除油过滤器后，将洁净的干燥压缩空气送入膜单元，通过流量计球阀即可输送所需的气态氮。
四、膜式制氮机安装操作与维护1．安装设备运输至使用场所，安装就位无须作基础，设备底板四周应压实地板，设备主体避免倾斜。
1）将排污口接至排污管道。
2）将设备各管路连接好，将成品气接至使用面，保证气密性。
3）按空压机说明书连接电源，检查无误后，通电验证。
4）给电控柜接上电源（1140/660V，50HZ），检查无误后，通电验证。
2．操作1）开机顺序A．启动空压机。
（按空压机操作说明书操作）B．打开电控柜电源开关，按下启动按钮，设备进入自动运行状态。
控制箱结构简图如图1所示：A ． （1）、将箱体右侧负荷开关打到“通”的位置，此时控制箱进入工作准备状态。
B ． （2）、将控制器电源开关SA1打到“开”的位置，此时，可编程序控制器的电源接通。
C ． （3）、将仪表电源开关SA2打在“开”的位置，氮分仪开始工作。
D ． （4）、可编程序控制器有“手动”和“自动”两种工作状态：、控制器观察窗、电缆引入装置、手动/自动转换开关、停止按钮1、氮分仪观察窗、手动档阀切换开关、卡块、前门、门手柄组、铭牌、仪表电源开关、启动按钮、负荷开关手柄、控制电源开关E． a.“手动”状态：将“手动/自动”开关SA3打到“手动”的位置，此时可编程序控制器工作在维修状态下。
F． b.将手动控制转换开关SA4置所需控制的档位X1～X8时，可编程序控制器开始工作，此时控制器Y1～Y8档中输出相应的信号，接通相应的电磁阀。
G． c.“自动”状态：将手动/自动转换开关SA3置“自动”的位置上，可编程序控制器工作在自动运行状态下，此时按下启动按钮SB1,控制器按原定程序工作，并按设定的顺序输出信号，相对应的电磁阀按顺序工作。
按下停止按钮SB2，控制器停止自动运行。
H．(3)、氮分仪检测氮气的氧含量并进行显示。
当接通电源后，始终处于工作状态。
I．2）关机顺序J．关闭空压机。
（按空压机操作说明书操作）K．按下停止按钮设备停止运行。
L．关闭总电源开关。
M．打开排污阀排污。
说明：a.压力表指示不足时，仍然可以使用，但纯度及流量达不到设定指标，禁止小于0.7Mpa下使用设备。
b.流量计应严格按使用说明操作。
3．维护1）膜组件的维护膜组件是制氮装置的核心，为防止污染而失效，必须严格按照对压缩空气的含油量要求来维护空压机。
定期更换滤芯和除油器中活性炭，具体指标要求如下：1．含油量：<0.01mg/m32．微粒直径：< 0.01μm3．压力露点： 2℃（大气露点-33℃）4．入口温度：<45℃5．入口压力： 0.7~1.2Mpa2）气动阀的维护a. 气动阀上的气缸正常使用后，要经常检查气缸的工作情况，不供油气缸使用6个月后在气缸内滑动部分加涂润滑脂。
b. 气动阀门关不严时，应更换堵片上的橡胶密封垫。
3）电磁阀的维护保养a. 在受到异常电压，电流冲击时，电磁头会损坏应首先检查保护电路和指示灯，如正常，确认为电磁头损坏，更换备用电磁头，同时查找坏电磁头的原因，有时电磁头发出鸣叫声，主要原因是电压不足，对先导芯的吸合力不强。
4）PC的维护电控柜平时不要经常打开，避免粉尘进入PC机内部影响正常运行。
外部条件应满足PC机环境要求，温度（0～55℃），相对湿度（35～85%），避免温度变化急剧，造成结霜，环境中应无腐蚀性，可燃性气体。
另外PC机避免受到振动或传导冲击。
5）设备的维护设备连续运行时，应经常检查各管道连接处的气密性，不得漏气现象；经常检查电磁阀、气动阀的运行状态。
在一定的流量下，纯度有明显的下降时，一般是电磁阀、气动阀出现故障，应停机检查，电磁阀有故障更换备用电磁阀；气动阀关不紧，更换橡胶密封件。
6）调压阀的维护调压阀不能调低压力，一般是管道中进入异物，卸开阀门，清除异物可恢复正常，调压阀的膜片长期使用磨损后，应注意更换。
7）过滤器的维护当过滤器上差压表压力大于0.07Mpa时，压差表指示在红区时，应按其使用说明书更换过滤器。
五．常见故障及排除方法故障现象故障原因排除方法1.氮气纯度低1.1连接管路接头松动有渗漏1.2气动阀或电磁阀失灵1.3 工作压力低1.4 膜组件失效1.1.1 用肥皂水检漏并排除松动1.2.2 按2、3故障排除1.2.3 检查进气压力，检查调压阀是否正常1.2.4 补充或更换膜组件，检查、清洗过滤器2.气动阀发生故障 2.1气动阀内气缸密封损坏 2.2.1更换密封圈3.电磁阀发生故障3.1 导线接触不良3.2 线圈损坏3.3 阀芯不动3.2.1 排除3.2.2 更换线圈3.2.3拆除清洗六．运输及贮藏产品在运输过程中不得受雨水侵袭及强烈的冲击或振动，产品不得倒置或斜放。
应放置在空气流通，相对湿度不大于90%（20±5℃）、温度范围为0～35℃的仓库中。
七．气体流量修正说明参照流量计说明书,修正公式如下:Qsn = Qn×[(ρn×Ps×T)/(ρsn×P×Ts)]0.5(1) 式中Qsn ─氮气在标准状态(0℃,101325Pa)下的流量。
Qn ─流量计的读取示值。
ρn ─空气在标准状态时的密度(1.293Kg/M3)。
ρsn ─氮气在标准状态时的密度(1.252Kg/M3)。
Ps ─氮气测量时的绝对压力(标准大气压+表压)。
P ─流量计标尺上标准的绝对压力(标准大气压)。
Ts ─氮气测量时的绝对温度。
T ─流量计标尺上标注的绝对温度[(273.15+20)K]。
考虑到氮气与空气非常接近,在环境温度变化不大时，可用近似公式：文件资料使用说明书Qsn = Qn×(Ps/P)0.5(2) 例：流量计读取示值为3.5m3/h,环境温度为25℃,流量计下方压力表示值0.8MPa 则折合成标准状态下的氮气流量为:按公式（1）：Qsn =3.5×{[1.293×(0.8+0.101)×(273.15+20)]/[1.252×0.101×(273.15+25)]}0.5=10.53 Nm3/h按公式（2）：Qsn = 3.5×[(0.8+0.101)/0.101]0.5 = 10.5 Nm3/h八、技术文件目录1．制氮机使用说明书 1份2．空压机说明书（含合格证） 1份3．氮分仪说明书（含合格证） 1份4．流量计说明书（含合格证） 1份5．过滤器说明书（含合格证） 4份6．压力容器资料（含合格证） 1份7．产品合格证 1份11。