制氮机主要由以下几个系统组成,每个部分都有其特定的作用:
1、压缩系统:
空气压缩机:负责吸入环境空气并将之压缩到所需的压力,为后续的空气净化和氮氧分离过程提供动力。压缩后的空气经过冷却和过滤,以减少水分和其他杂质。
2、预处理系统:
预冷器(或称冷却器):用于降低压缩空气的温度,减少空气中的水分含量,有利于后续的空气净化和氮氧分离效率。
过滤器:去除压缩空气中含有的尘埃、油份和水分,保证进入分离系统的空气质量,防止杂质影响分离效果和氮气纯度。
3、氮氧分离系统:
吸附剂分离器(PSA法):利用碳分子筛或其他吸附剂的选择性吸附能力,对压缩空气中的氧气和氮气进行分离。在加压条件下,氮气被优先吸附,氧气则更容易通过分子筛;然后通过解吸过程释放氮气,从而得到高纯度的氮气。
膜分离器:利用专用的聚合物薄膜,氧气和氮气在通过膜时由于分子大小和扩散速率的不同,从而实现氮氧分离。

4、净化系统:
吸附器:进一步去除可能残留在氮气中的微量氧气以及其他杂质,确保氮气纯度达到设定标准。
干燥器:对已经初步分离的氮气进行深度干燥,去除水分,确保氮气的干燥度。
5、控制系统:
电气控制器:包括PLC、触摸屏及其他自动化控制组件,负责监控整台设备的运行状态,自动调控各阶段的操作顺序、时间和压力等参数,确保设备稳定、有效运行。
传感器与仪表:检测氮气的纯度、流量、压力等关键参数,将信号反馈给控制系统,实现闭环控制。
6、辅助系统:
冷却系统:在某些类型的制氮机中,为了保证设备运行的有效性和稳定性,会配有冷却系统来降低压缩空气和设备的温度。
管路阀门与储气罐:用于气体分配、储存和压力调节。
制氮机各部分之间相互配合,共同完成从大气中提取高纯度氮气的任务。根据不同的制氮技术和工艺,部分组成可能会有所不同,但以上基本结构和作用在大多数现代制氮设备中都是共通的。