Генератор азота (далее - генератор) предназначен для создания инертной атмосферы, заполнения низконапорных резервуаров, «промывания» инертным газом пробирок и других применений, в которых требуется большой, по лабораторным меркам, расход азота при пониженных требованиям к его чистоте.

Питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении 6 ати и расходе не менее 20 л/мин от компрессора или воздушной магистрали с обычными требованиями к качеству воздуха.

Технические характеристики:

Примечания:

1. При снижении расхода чистота производимого азота повышается. При расходе менее 1 л/мин доля кислорода уменьшается до значения менее 0,05% об.

2. При длительных перерывах в работе (более 3 суток) время установления рабочего режима увеличивается. Контроль выхода генератора на рабочий режим осуществляется по индикатору концентрации кислорода.

Устройство и принцип работы

Сжатый воздух от внешнего источника (воздушного компрессора, технологической линии сжатого воздуха) подается в генератор через коалесцентный фильтр, в котором происходит предварительная очистка воздуха от пыли и конденсация капель масла и воды.

Выделение азота в генераторе осуществляется разделением воздуха методом короткоцикловой безнагревной адсорбции на углеродных молекулярных ситах по двухплечевой схеме, с двумя попеременно работающими адсорберами.

На специально подобранном сорбенте кислород адсорбируется быстрее, чем азот.

В одно плечо подается под давлением воздух, некоторая часть азота из воздуха успевает поступить в ресивер, а кислород почти весь адсорбируется.

Тем временем в другом плече при отсутствии избыточного давления сорбент очищается, выпуская из пор сорбированный кислород.

Через некоторое время в плечах меняются процессы: плечо, которое было рабочим, ставится на очистку, а очищенное становится рабочим.

Упрощенная схема процесса показана на рисунке 1. Пока левый адсорбер сорбирует кислород, из правого адсорбера накопившийся кислород сбрасывается в атмосферу.

Рисунок 1

Попутно газ очищается от паров воды, углекислоты, масел, водорода и углеводородов.

По ГОСТ 9293-74, содержание аргона в азоте не нормируется. Реальное содержание аргона в получаемом азоте — порядка 1%.

Подача азота в линию потребителя начинается через 6 - 10 минут после включения генератора. За это время в «холостом» режиме осуществляется предварительная отдувка адсорберов, ресивера и внутренних коммуникаций от кислорода, влаги и других примесей. Дальнейшая очистка азота проходит при нагруженной линии потребителя за время от 15 минут (при односменной работе) до нескольких часов (при перерывах более трех суток).

Максимальный требуемый расход азота устанавливается оператором с помощью ручки ограничителя расхода. Значение расхода при подключенной линии потребителя зависит дополнительно от газового сопротивления нагрузки и (или) давления в заполняемом резервуаре.

Давление на выходе генератора зависит от установленного максимального требуемого расхода, газового сопротивления линии потребителя, величины давления в заполняемом резервуаре и может изменяться в пределах от 0 до 4 ати.

Значения расхода азота в линии потребителя и концентрации кислорода определяются встроенными датчиками и индицируются на цифровом табло.

Возникновение аварийных ситуаций — увеличение расхода выше максимального допустимого значения (выше 3,5 л/мин) и уменьшение входного давления ниже 4,5 ати — контролируются датчиками, соответственно, расхода и давления.