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制氮机 | 压紧装置

来源: 时间:2025-01-14 14:22:16 浏览次数:

在制氮过程中,塔内的分子筛由于受到气压差的作用力会相互摩擦或在塔内活动,分子筛不能充吸附,这时不起眼的压紧装置就起到至关重要的作用。

压紧装置主要用于固定吸附剂,保证制氮机稳定运行,提高吸附剂的效率,减少设备故障风险。我们常见的制氮机压紧装置主要有机械压紧、气缸压紧和重力压紧这三种,弹簧压紧也有小范围的应用,这些压紧装置虽然都用于固定吸附剂,但结构、特点和适用场景却是大不相同的

 

结构

弹簧压紧:靠弹簧弹性形变产生弹力压紧吸附剂。

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机械压紧:利用螺杆、螺母、齿轮等机械零件通过旋转、移动转化动力压紧吸附剂。

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气缸压紧:以气缸为核心,压缩空气推动气缸内活塞运动产生推力,实现压紧。

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重力压紧:采用密度和重力都大于吸附剂的物质,利用重力向下的原理向吸附剂施加推力,实现压紧。

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特点

弹簧压紧:

结构简单、成本低,安装维护方便;能自动补偿一定位移;但压力稳定性差。

机械压紧:

结构相对气缸压紧较为简单,维护相对容易,故障率低,同时制造和维护成本也相对较低。机械压紧的性能稳定,能提供稳定的压紧力。但调整相对复杂,需物理手段进行调整,灵活性差,响应速度慢。

气缸压紧

灵活性高,可根据使用情况调整押金力度,适应性强。自动化程度高,便于自动控制系统集成,提高操作便利性。均匀性好,压力分布均匀,可以减少分子筛的部分损坏气缸及控制系统的制造和维护成本较高,且气缸需要定期检查和保养,以确保其正常运行。在成本和维护要求上都较高。

重力压紧:

结构简单,压力稳定,有利于维持稳定的工作状态,可自动调节,但依赖重力提供推力,适应性差,且需要足够的空间设置相匹配的重力,若遇到压力超过设定值就有可能出现喷筛现象。

 

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适用场景

弹簧压紧:

主要适用于小型仪器设备、对压力精度要求低的简单固定场景,如小型制氮机吸附剂初步固定在一些中型制氮机中虽也有应用,但需要计算和选择合适的弹簧刚度、初压缩量和行程,否则可能出现分子筛被压碎或压不紧的问题,而且难以一次性压紧到位。大型制氮机则不适用。气缸压紧:在中大型PSA变压吸附制氮机中应用较为广泛,可通过多个气缸的合理布置和协同工作,确保分子筛在吸附塔内的均匀压紧,减少因气流冲击导致的分子筛磨损、粉化和不均匀沉降等问题,保证制氮机的稳定运行和氮气的纯度。而小型制氮机气缸压紧在成本上不具有优势。机械压紧:主要运用在中小型制氮机,且对自动化程度要求不高的工况。在大型制氮机中不适用,因为无法满足大型吸附塔内分子筛的均匀、稳定压紧需求,也难以保证在长期运行过程中分子筛的紧实状态。但可作为备用或临时压紧手段,在设备维修、调试或紧急情况下使用,以辅助其他主要压紧方式。

重力压紧:

重力压紧在制氮机中主要适用于对纯度要求不高的场景,在产氮过程中重力与塔内的压力相互作用,精度不好调整。

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制氮机采用哪种压紧装置好?

至于制氮机采用哪种压紧装置好这个问题,主要取决于被压紧的吸附剂特性以及制氮机工况。我们现在市场上的制氮机所采用的吸附剂基本是碳分子筛,制氮机工作时所产生的气流冲击会导致碳分子筛磨损、粉化和不均匀沉降等问题。

这样的情况弹簧压紧就不太适合。使用机械压紧就需要注意的是要多检查,及时进行调整,避免出现粉化和喷筛现象。使用气缸压紧虽然可以根据实际情况调节,便可以提高分子筛的使用寿命。但也要注意及时检测,避免气压波动较大气缸压紧出现故障而影响吸附剂吸附。使用重力压紧则需要注意设定压力与重力之间的比,防止重力设定过大压坏分子筛,以及预防产氮过程中出现压力超过设定值,造成分子筛碰撞、喷筛现象。