DM 煤矿用膜分离制氮装置使用说明书北京瑞赛长城航空测控技术有限公司目录1 安全知识 (3)2 概述 (3)3 结构特征与工作原理 (3)4 制氮装置特点及优点 (6)5 尺寸、重量 (6)6 安装调试 (6)7 使用操作 (7)8 设备维护 (7)9 运输贮存 (8)10 设备检验 (8)11 随机附件 (9)12 产品担保条款 (9)电气原理图 (11)煤矿用膜分离制氮装置原理图 (12)过滤器滤芯更换步骤 (13)活性炭的使用时间及更换方法 (14)DM-800煤矿用膜分离制氮装置使用说明书1 安全知识在安装、调试、操作、维护本制氮系统之前，请务必先阅读以下安全警示！对于不顾上述安全警示，漠视安全知识，不遵守安全操作规范等造成的人员高纯氮气作为隔绝空气或氧气等气体的惰性气体，在密封环境中容易使人缺氧窒息。

使用时，人员必须处于通风良好的环境中，人或动物切勿在充满高纯氮气的密封环境中，以免发生伤亡事故。

当发生事故时，迅速将事故者运往敞开、通风的大气中做人工呼吸。

由于整个制氮系统中气体均是带压的，需防止压力气体的加渣冲击；在空压机、制氮机、等设备的排气口，请勿站人。

整个系统中的连接管路必须牢固可靠密封，经设备销售商确认可靠，以免漏气或造成管路破裂，发生人员伤亡或财物损坏。

制氮系统请注意用电安全！非专业人员或未经许可和培训的其他人员切勿擅自操作电器或擅改电路。

本制氮系统中的所有设备必须由专业人员或经过技术培训并合格的操作人员操作。

否则，造成设备损坏我方将不负任何责任，也不在设备保修范围之内伤亡及财物损坏等，我公司将不承担任何责任。

在使用系统设备前，首先必须阅读本《使用说明书》的全部内容，在全面了解有关知识的基础上，才可动手操作各设备。

若有未详尽之内容，询问本公司技术人员。

2 概述2.1 DM系列煤矿用膜分离制氮装置（以下简称制氮装置），采用了世界制氮领域的最新技术—中空纤维膜分离制氮技术，是通过引进、消化、吸收国外的先进技术，经过公司的科研人员研究、开发而成，其主体部分采用了日本宇部公司的UBE510氮膜系统。

气源预处理系统的主要部件均采用进口或合资高质量产品，并采用了智能化微机控制使该装置达到了国内先进水平，得到了用户的一致好评。

本产品用于煤矿井下防灭火，因为本产品为爆炸性气体环境用电气设备,所以可在煤矿下具有煤尘、瓦斯的爆炸性气体环境下使用。

产品系统采用微电脑自动化控制且为矿用隔爆兼本安型防爆类型,所以本产品安全性高。

且产品对环境和能源没有任何污染和破坏2.2 工作条件：2.2.1海拔不超过2000米；2.2.2周围环境温度为5℃-40℃之间；2.2.3周围空气相对湿度不大于95%（25℃）；2.2.4可在含有爆炸性气体环境中；2.2.5在垂直面的安装倾斜度不应超过5°；2.2.6在无显著摇动和冲动震动的地方；2.2.7在无明显破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；2.2.8在无滴水及其他液体渗入的地方；2.2.9提供给机器的电源应为对称为660V或1140V三相交流电，误差范围应在±10%之内。

2.2.10提供给机器的冷却水源为≥30m3/h，压力0.2-0.4MPa，入口温度：≤32℃，污垢系数：0.0006m3/h。

进入水管径为２″和1″3 结构特征与工作原理3.1 空纤维膜分离制氮原理：中空纤维膜分离气体的总过程是由溶解和扩散两部组成的，即混合气体在膜的高压侧表面，以不同的溶解度溶于膜内，然后在膜两侧压力差的推动下，混合气体的分子以不同的速度向膜的低压扩散，渗透速率较快的气体如：水气、氧气等，透过膜后在膜透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体如：氮气、氩气等则在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离之目的。

例：当以加压净化空气为原料时，氧气的渗透速率大于氮气，通过膜分离之后，高压侧被留下的气体的富氮，而透过去的气体是富氧。

在这里将氧气称为“快气”，而氮气则称为“慢气”。

我们把渗透速率高的“快气”和渗透速率低的“慢气”作一排列。

3.2 技术指标：氮气产量：800 Nm 3/h 出厂电压 660v ／1140 氮气纯度≥97% （O 2≤3%）氮气出口压力：≥0.8MPa （可调） 轨距：660／900／760 冷却水：见2.2.10煤矿用螺杆式移动空气压缩机2台，SM5132，出厂电压，功率132： 见说明书； 3.3 制氮装置组成：3.3.1制氮装置主要由煤矿用螺杆式移动空气压缩机组，压缩空气预处理系段和膜分离段几部分构成。

这几部分采用分体结构，外壳全部为钢制材料，分别装在平板车上，几部分由不锈钢软管联接1、煤矿用螺杆式移动空气压缩机2台2、压缩空气预处理段3、膜分离段（800./Nm 3/h ）警示：以上电气配套件明细表中的本安回路元件不得随意更换。

3.3.3 空气预处理段主要作用是将空气加热和净化，以确保达到膜的使用要求，保护膜不受污染、提高膜的工作效率和使用寿命。

空气预处理器主要由KXJ矿用隔爆兼本安型控制箱（以下简称控制箱），水冷却器、BDR隔爆型制氮机用电加热器、活性炭除油器和粗、中、细、超细等四级进口高精密过滤器组成，压缩空气经过上述处理可以达到极高纯度，完全保证膜的使用要求。

电加热器由控制箱内的PLC控制，保持恒温50℃，超过60℃时加热器断电停止加热，此处二级温度控制可确保超不过60℃。

3.3.3.1精密过滤器：AO级精密过滤器，过滤精度为3μm，滤芯型号AO K330AA级精密过滤器，过滤精度为1μm，滤芯型号AA K330AX级精密过滤器，过滤精度为0.01μm，滤芯型号AX K330ACS级精密过滤器，过滤精度为0.01μm，滤芯型号ACS K3303.3.3.2电加热器：采用流态型电加热器，将空气加热至50℃左右。

电压：AC 660V功率：22kW防爆标志：ExdI3.3.3.3水冷却器采用束管式水冷却器，空气进管程，冷却水进壳程，将空气温度进一步冷却至40℃以下，主要作用为进一步去除空气中的油、水，冷却水由排污阀排出。

在停机不使用，环境温度低于0度时应排出冷却器中残余水，以免结冰，冻坏冷却系统。

3.3.4控制显示部分控制显示部分放在控制箱内。

控制箱内主要有可编程控制器、显示仪表、固态继电器、变压器；外接流量、温度、压力、传感器。

这些传感器均有煤矿井下的防爆合格证和MA证。

控制箱控制显示示意图如下：1、数字显示仪表（压力显示表2个，计时显示表1个，温度显示表2个，流量显示表1个）2、指示灯（电源指示灯1个温度报警灯1个，超时报警灯1个，超压报警灯1个）3、4矿用本安压力传感器 5、6、矿用本安温度传感器 7、矿用本安流量传感器8、计时器9、控制箱10、PLC 可编程控制器11、防爆开关12、电加热器13、14、矿用电磁阀4 制氮装置特点及优点4.1 能耗低：由于中空纤维膜表面积大，具有较高的分离系数，因此能耗低。

4.2 可靠性高：制氮装置没有运动部件，属静态运行，只需甚少保养、连续运行可靠性高。

4.3 增容简单：若需增加氮气产量，只需增加相应数量的膜管即可。

（膜管车中留有两组膜管接口）4.4 瞬时启动：开、停机方便迅速，系统采用微电脑控制自动化程度高，操作简便。

4.5 供氮压力高：膜组件耐压高，压力损失小，可满足氮气压力要求高之用户需要，更适合远距离输送。

4.6 易于安装：体积小，重量轻、占地少，无需特别土建和基础。

5 尺寸、重量一号车尺寸：3.4m×1.3m×1.821M（空压机2台车）二号车尺寸：3.2m×1.2m×1.8M（空气处理系统1台）三号车尺寸：2.5m×1.2m×1.8m（氧氮分离系统1台）各车间隔：1-1.5m整机质量：< 10.5吨6 安装调试制氮装置的各部件应进行各项参数测定，符合设计要求后，方可进行整机组装；组装前所有管路、部件都要经除锈、除尘处理各部件组装后与膜分离段连接之前，开动空压机，用压缩空气清除焊渣和其他粉尘。

所有管路必须采用硬连接方式（螺纹连接或焊接），应由专业人员施工，以免发生泄漏现象。

成品氮气出口至用气点之间的管路最好采用铜管或不锈钢管（最次采用新的镀锌管），采用焊接方式连接。

将系统用电源和冷却水引至设备现场，备好开关、冷却水供应设施。

均有我公司现场技术服务人员将与矿方一起，严格按系统和部件说明书的要求，指导矿方按合同规定进行安装调试，以尽量避免安装期间的返工和设备损坏。

7 使用操作7.1准备7.1.1工作人员进入机房之后，先检查各号车的连接管路是否处于正常，有没有螺丝松动和断开现象，各号车必须处于正常工作状态。

7.1.2检查一切正常后，打电话到变电所，通知送电。

7.1.3打开流量调节阀（开小一点），启动开关，给制氮装置送电。

7.2开机操作程序及注意事项：7.2.1将1号车空压机的磁力起动器隔离开关手柄推至“正转”位置，按动1号车空压机电源开关，给1号车送电。

7.2.2打开冷却水阀门，给机器送冷却水。

7.2.3确定1号车空压机的手动阀处于“卸载”状态，按1号车启动按钮，30秒后，将手动阀拨至“加载”位置。

7.2.4启动压缩机30秒后，运转声音正常，如果有2台空压机，这时可启动第2台空压机，方法见7.2.3。

7.2.5操作人员观察氮气流量仪表。

运行5分钟后，观察氮气量是否为所需流量，否则调整2号控制车上的流量调节阀，使之稳定。

此时机器处于正常运转状态。

7.3机器运转中的操作程序及注意事项：7.3.1机器整体运转正常后，观察玻璃管流量计中的小球是否在中间，如不是，操作人员缓慢打开分析取气量旋钮，使流量为200-300ml/min（小球在中间既可）7.3.2操作人员每半小时巡视一次。

7.3.3观察1号空压机的排气压力是否为额定排气压力，排气温度是否在75℃-95℃之间。

7.3.4观察氮气流量、氧气含量<3%、氮气压力（≥0.8MPa）、空气压力（≥0.9MPa）、空气温度40℃左右是否正常值和允许误差值范围之内。

7.3.5每半小时检查1号车观油镜上是否能够看见油位，如不能应立即停机。

7.3.6每半小时查看2、3号车中4台精密过滤器底部的自动排污阀是否工作正常。

（若堵塞拆卸清洗）（AX级）7.3.9当压缩机及制氮装置任何仪表有报警时，都应停机检查。

7.4关机的操作及注意事项：7.4.1停止压缩机工作：将手动阀拨至“卸载”位置，60秒后，关闭压缩机电源7.4.2关闭制氮机电源7.4.3 关闭总电源。

7.4.4 10分钟后关闭冷却水水源阀门。

7.4.5 五分钟后关闭停止阀。

7.5操作人员必须认真正确的按上述程序正确无误进行的操作，严格按时间要求进行巡回检查，并认真填写各项表格和各项记录。

警示：绝对保证压缩机排气压力不超过1.2MPa，绝对不允许带故障运行。