Генератор азота: принципы работы, преимущества использования на производстве

Принцип работы генератора азота.

     Всего существует 3 способа получить азот в условиях производства, к ним относится и адсорбционный метод, который широко применяется в азотных генераторных установках. Он популярен благодаря тому, что позволяет получать большие объемы газа, соблюдая необходимые условия давления.

      Принцип их работы строится на извлечении азота из атмосферного воздуха, где его содержание достигает 78%. Чтобы отделить только азот, требуется прогнать воздух через емкость со специальным адсорбентом, поглощающим кислород. Разделив компоненты воздуха, можно получить азот с чистотой до 99,9%. В качестве адсорбента применяется особый пористый материал, способный впитывать молекулы газа. Чаще всего это синтетический углеродный материал, выполненный в форме сита.

     Азотные генераторные установки не могут работать автономно, их включают в цепочку компрессорной сети, состоящей из:

• компрессора, подготавливающего атмосферный воздух сжатием;
• накопительного бака ресивера;
• осушителя, отделяющего конденсат от сжатой среды;
• фильтров, очищающих от масляных взвесей, примесей и при необходимости запахов;
• непосредственно азотного генератора, где происходит разделение атмосферного воздуха на компоненты;
• накопительного бака для чистого азота.

Обычно генераторная система состоит из двух блоков:

1. Поглощенный атмосферный воздух сжимается до необходимого давления. После происходит очистка от масла и воды.
2. Подготовленный атмосферный воздух разделяется на составляющие компоненты.

Схема производства азота с генератором азота

Получение азота.

     Непосредственное получение газа происходит внутри специальных баков, где располагаются впитывающие фильтры. Короткими циклами адсорбции воздух прогоняется сквозь камеру. Всего в установке располагаются 2 адсорбционных бака, накопительный бак и устройство контроля/управления.

     При поступлении подготовленного воздуха он попадает в первый адсорбционный бак. Здесь кислород из сжатой газообразной среды впитывается в адсорбент, а освобожденный газ поступает дальше в накопительный бак. Далее система переключает «путь», и новая порция атмосферного воздуха попадает во второй адсорбционный бак, где также отделяется кислород. Именно это переключение между адсорбционными баками и называется коротким циклом. Чаще всего цикл работы генераторной установки составляет 1 минуту:

1. Подготовленный воздух снизу подается в первый адсорбирующий бак и проходит под давлением сквозь адсорбент.
2. Молекулярный адсорбент работает по принципу сита: небольшие молекулы кислорода отделяются от воздушной смеси, а крупные молекулы азота направляются в накопительный бак.

     В момент, когда колонна переключается с первого адсорбирующего бака второй, в первом происходит автоматическая очистка от задержанных загрязнений. Благодаря двум колоннам процесс получения газа не прерывается на очистку. Контроль за процессом происходит через управление с дисплеем.

Адсорбционная установка

Преимущества использования генератора азота.

     Генераторные установки, позволяющие получать азот, являются альтернативой баллонам с газом. Их популярность обусловлена большим количеством преимуществ:

• экономия – поскольку газ получается прямо из атмосферного воздуха, то доступ к «первичному» сырью неограничен. Потребителю не нужно закупаться баллонами с газом, он способен самостоятельно выработать необходимое количество газа, воспользовавшись генераторной установкой. К тому же обслуживание устройства не требует серьезных вложений;
• высокая мощность – потребитель, используя генераторную установку, сможет обеспечивать свое производство необходимым количеством азота с необходимой чистотой. Установки способны производить газ высокой степени очистки и концентрации;
• простое использование – для работы с генераторной установкой не требуется совершать сложные настройки. К тому же оборудование нередко работает в автоматическом режиме после предварительного настраивания;
• экономия места – генераторная установка занимает гораздо меньше места, чем эквивалентное количество баллонов с готовым газом;
• качество – потребитель может сам настраивать необходимые параметры получаемого азота, чтобы обеспечить максимальное соответствие требованиям производства;
• безопасность – генераторная установка не использует давление свыше 8 атмосфер, к тому же оборудование позволяет самостоятельно выставлять необходимые параметры и регулировать работу. Поэтому риск ЧС сведен к минимуму.

К тому же генераторная установка не требует расходных материалов.

Сферы использования азотного генератора.

Азотные генераторные установки широко используются в различных областях:

• промышленность;
• строительство морских судов;
• добыча нефти;
• добыча полезных ископаемых шахтовым методом;
• медицина, фармакология;
• пищевая промышленность;
• разработка скважин;
• металлургия;
• пневматические системы;
• пожаротушение.

     Чистый газ используется для лазерной резки, обработки теплом металлических изделий, спайки электросхем, бутилировании жидкостей, для обеспечения работы автоклавов, разных испытаний.

     Поэтому в зависимости от области, требуется азот разной чистоты. Современные устройства способны обеспечивать газ высокого качества, практически полностью удаляя из него примеси, влагу и молекулы других газов. К тому же благодаря возможности самостоятельно настраивать генераторные установки, потребитель может легко менять «рецептуры» в своем производстве, не покупая новое оборудование. Настройка позволит легко получить газ с необходимыми параметрами в нужном количестве.