в Москве
по любым вопросам:
+7 (499) 608 1014
info@immertechnik.ru
процессная фильтрация:
process@immertechnik.ru
· · · · · · <

Перейти в оглавление раздела "ГЕНЕРАТОРЫ АЗОТА"

В 2007 году были запущены в серийное производство новые модификации генераторов азота MAXIGAS. Информация на данной странице относится к старым установкам и сохраняется на нашем сайте в целях сравнения. Информация по новым версиям MAXIGAS находится на ЭТОЙ странице.

Как известно, азот N₂ является бесцветным, безвкусным, не имеющим запаха газом. В атмосфере азот является основной составляющей (на его долю приходится примерно 78% состава атмосферы, еще 20,9% занимает кислород, 0,9% - аргон, остальная часть атмосферы состоит из углекислого газа, водорода, неона, гелия, криптона, ксенона и других газов).

Газообразный азот широко используется в промышленности, благодаря своей химической инертности. Путем замещения кислорода азотом можно достичь следующих задач:
- предотвратить окисление
- предотвратить размножение многих бактерий
- уменьшить или исключить риск возгорания или взрыва (как частный случай процессов окисления)

Среди сфер промышленности, наиболее широко использующих газообразный азот, можно выделить, прежде всего:
- пищевую промышленность
- фармацевтическую промышленность
- отдельные виды химических производств
- обработку металлов, в т.ч. их лазерную резку
- формовку некоторых пластиков
- электронную промышленность, в т.ч. процессы автоматической пайки

Традиционно, использующие азот предприятия закупают его у крупных сторонних производителей. При этом, существует три основных формы поставки азота:
- 1. Баллонный газ. Поставляется в небольших по вместимости баллонах высокого давления.
- 2. Сосуды Дьюара. Криогенный жидкий азот, поставляемых в средних по вместимости емкостях.
- 3. Жидкий азот также может поставляться в больших кол-вах (как правило, способ доставки - автоцистерны).

Все эти способы поставки имеют целый ряд недостатков, имеющих разное значение для разных предприятий и при различных условиях, но, тем не менее, всегда присутствующих в той или иной мере. Основными из недостатков сторонней закупки азота являются:

1. Высокая затратность. В цену покупного азота заложены расходы на его доставку, аренду емкостей, административные и многие другие расходы.

2. Зависимость от поставщика. В реальных условиях, поставщик азота зачастую является локальным монополистом. Поэтому, покупающее азот предприятие не застраховано от попыток (и обычно в той или иной мере успешных) поставщика диктовать свои условия и цены. Кроме того, не исключены задержки поставки, приводящие к дорогостоящим простоям производства.

3. Высокая степень опасности. Покупая азот, предприятие вынуждено иметь дело с опасным, сжатым до высокого давления газом. Большие объемы газа вынуждают прибегать к специальным методам обеспечения безопасности.

4. Неудобство в обращении. Присутствует постоянная необходимость в перемещении и установке баллонов или иных емкостей. Необходимое качество азота при его закупке обеспечивается далеко не всегда.

Существует и ряд других негативных моментов, связанных с покупкой азота, с которыми все предприятия, использующие покупной азот, хорошо знакомы.

Компания domnick hunter уже в течение десятилетий предлагает высокоэффективное, надежное, малозатратное и безопасное альтернативное решение - генераторы азота (воздухоразделительные установки) серии MAXIGAS.

Генераторы азота MAXIGAS производят азот из сжатого воздуха, при этом, Вы можете использовать уже имеющуюся на Вашем предприятии систему снабжения сжатым воздухом, разумеется, с соответствующей системой его очистки и осушения.

В свою очередь, наша компания готова предложить Вам и полную систему производства сжатого воздуха, его подготовки и последующего выделения из него азота.

Воздухоразделительные установки MAXIGAS относятся к классу адсорбционных систем. Как адсорбция, так и регенерация адсорбента осуществляется без нагрева, с относительно короткими интервалами переключения (т.н. безнагревная короткоцикловая адсорбция). Во многом, принцип работы MAXIGAS аналогичен принципу работы адсорбционных осушителей с холодной регенерацией адсорбента, и проиллюстрирован на схеме ниже.

Общая схема устройства воздухоразделительных установок серии MAXIGAS

Сжатый воздух, прошедший предварительную очистку и осушение, поступает в генератор MAXIGAS. Входное реле давления контролирует давление сжатого воздуха. В случае, если давление ниже установленного минимума, генератор переходит в режим ожидания - во избежание некорректного протекания процессов адсорбции/регенерации и снижения чистоты азота. Микропроцессорная система управления включает сигнал оповещения, который также можно передать и на удаленный терминал оператора.

Углеродные молекулярные сита (CMS)

Затем, сжатый воздух через один из открытых впускных соленоидных клапанов поступает в соответствующий адсорбер. Адсорберы заполнены специальным адсорбентом - углеродными молекулярными ситами (CMS, от английского Carbon Molecular Sieve). Меньшие по размеру молекулы кислорода, а также и некоторая часть других присутствующих в воздухе газов, преференциально задерживается порами CMS, в то время как азот преимущественно проходит через адсорбер.

Чистота азота (остаточное содержание в нем кислорода) зависит от времени контакта проходящего через адсорбер воздуха с CMS, или, иначе говоря, скорости движения воздуха. Время контакта (т.е. продолжительность циклов работы генератора) закладывается в систему управления на основе расчетных данных. Именно поэтому одна и та же модель генератора MAXIGAS способна производить азот разной степени чистоты - от «грязного» с содержанием кислорода 3% до высокоочищенного, у которого содержание кислорода измеряется в частицах на миллионах. Дополнительно содержание кислорода может контролироваться специальным анализатором.

На выходе из адсорбера выделенный из воздуха азот проходит через обратный клапан и поступает в промежуточный ресивер, предназначенный для компенсации пиков потребления. Затем, азот проходит через регулятор давления и через контрольный выходной клапан, связанный с выходным реле давления. Перед выходным клапаном незначительная часть азота может отбираться и отводиться на анализатор содержания кислорода (опциональное устройство).

В то время, как выделенный из воздуха в одном адсорбере азот проходит вышеописанную цепочку, в другом адсорбере происходит процесс регенерации адсорбента. Для этого, часть азота отбирается через откалиброванное сопло и подается в регенерируемый адсорбер. В процессе движения через слой адсорбента молекулы азота «вымывают» кислород из пор CMS, и полученная смесь выводится в атмосферу через открытый разгрузочный клапан регенерируемого адсорбера. Для снижения звукового давления сброс производится через фильтр-глушитель.

Работа MAXIGAS проходит полностью автоматически, под управлением программируемой микропроцессорной системы управления.

Для работы генераторов азота MAXIGAS можно использовать как отдельный выделенный воздушный компрессор, так и уже существующую систему производства сжатого воздуха. При этом необходимо учитывать, что воздухоразделительные установки вообще, и установки MAXIGAS в частности, нуждаются в соответствующей очистке и осушении сжатого воздуха. На схеме ниже проиллюстрирована типичная схема организации системы производства и подготовки сжатого воздуха и подключения к ней генератора азота MAXIGAS.

Общая схема подключения воздухоразделительных установок MAXIGAS

Наша компания предлагает все оборудование, необходимое для организации системы производства и подготовки сжатого воздуха и последующего получения азота. В случае, если Вас интересует возможность использования уже имеющейся на Вашем предприятии компрессорной системы, смотрите раздел «Требования для установки» ниже и/или проконсультируйтесь с нами.

Генератор азота MAXIGAS N2MAX116

Компания domnick hunter - один из ведущих мировых производителей адсорбционных систем вообще, и генераторов газов в частности. Генераторы азота производятся domnick hunter уже в течение десятилетий, и известны во всем мире своим высоким качеством и надежностью. Серия MAXIGAS - это результат многолетних исследований и производственного опыта. Как качество самих установок MAXIGAS, так и соответствие получаемого газа декларируемым параметрам подтверждается как британскими, так и общеевропейскими сертификатами. Разумеется, все предлагаемые нами генераторы азота сертифицированы и в российской системе ГОСТ.

 Воздухоразделительные установки MAXIGAS - это законченные системы производства газообразного азота. MAXIGAS освобождает пользователя от необходимости закупать азот, и, как следствие, от зависимости от его производителя. Вы сами производите столько азота, сколько Вам нужно, с тем качеством, которое Вам нужно, и тогда, когда Вам нужно.

 Экономия средств. Как частный, но, возможно, самый важный, момент перехода от закупки азота к его самостоятельному производству, можно отметить значительное сокращение затрат. Начальные расходы на закупку самого генератора, и, возможно, системы производства и подготовки сжатого воздуха, в зависимости от цен на покупной азот и сумм, затрачиваемых на сопутствующие расходы, окупаются в срок от 1 года до нескольких лет.

 Простота и удобство эксплуатации. MAXIGAS работает полностью автоматически, под управлением микропроцессорной системы управления. Информация о работе MAXIGAS отображается на дисплее системы управления, с возможностью передачи сигналов и на удаленный терминал оператора. Генераторы азота MAXIGAS поставляются уже настроенными под конкретные требования пользователя, однако, система управления позволяет и перепрограммировать многие значимые параметры. Еще большие возможности для управления и контроля работы MAXIGAS дает опциональный анализатор содержания кислорода.

Как известно, наряду с воздухоразделительными установками адсорбционного типа существуют и генераторы азота, работающие по другим принципам, наиболее часто встречающимися из которых являются мембранные установки. В мембранных генераторах азота сжатый воздух пропускается через диффузионные полимерные мембраны, в результате чего кислород и отделяется от азота.

Известные нам мембранные генераторы азота, производимые несколькими европейскими и американскими фирмами, имеют, в сравнении с генераторами азота MAXIGAS, целый ряд недостатков, являющихся как следствием принципиальных особенностей мембранных систем, так и проявляющихся в сравнении именно с нашими генераторами азота. Особо можно выделить следующие моменты:

MAXIGAS на одном из предприятий

1. Известные нам мембранные системы нуждаются, для производства одного и того же кол-ва азота при одной и той же степени его очистки от кислорода, в значительно большем объеме сжатого воздуха. Особенно заметно это проявляется при заданной чистоте азота выше 99%. Как следствие, мембранным системам требуется больший по производительности компрессор, потребляющий значительно больше электроэнергии.

2. Чувствительность мембранных генераторов азота к давлению поступающего сжатого воздуха. Как правило, мембранные системы рассчитаны на работу со сжатым воздухом давлением 10-13 бар. При падении давления до уровня 7 бар (изб) эффективность мембранных систем снижается на 40-50%. Это означает, что, как правило, для мембранного генератора необходим выделенный компрессор с рабочим давлением 13 бар или выше. В свою очередь, для генераторов азота MAXIGAS обычным рабочим давлением является 6-7 бар (изб) - т.е. то давление, которое обычно имеется в компрессорных сетях предприятий.

3. Чувствительность мембранных систем к температуре. Как правило, мембранные генераторы азота рассчитаны на работу со специально подогреваемым (обычно до 45-55°C) сжатым воздухом, что приводит к дополнительным расходам. При снижении же температуры эффективность мембран значительно уменьшается. Нагрев же воздуха, необходимый для эффективной работы мембран, приводит и к их постепенной деградации (повреждению). Генераторы азота MAXIGAS не нуждаются в каком-либо нагревании сжатого воздуха и вообще малочувствительны к его температуре, как с точки зрения эффективности работы, так и износа.

4. Срок службы. Мембранные генераторы азота чрезвычайно чувствительны к температурному режиму и наличию загрязнений. В реальных условиях эксплуатации, снижение эффективности мембран составляет от 5 до 17% в первый год работы генератора, и от 3 до 7% в каждый последующий, что делает реальный срок эксплуатации мембран не превышающим 5 лет. Используемые в наших генераторах азота MAXIGAS углеродные молекулярные сита, при соответствии сжатого воздуха необходимым параметрам, не нуждаются в замене по меньшей мере в течение 15 лет. Стоимость же молекулярных сит значительно ниже и не сравнима со стоимостью сменных мембранных модулей.

5. В целом, технологии мембранного разделения газов находятся лишь в процессе развития, и существующие мембранные системы имеют множество недостатков. Производимые же domnick hunter генераторы азота успешно эксплуатируются тысячами предприятий уже в течение десятилетий. При этом, современные модификации MAXIGAS - это не устаревшие системы, а оборудование, запущенное в серийное производство в конце 90-х годов ХХ века, и явившееся плодом многолетнего производственного опыта и исследований, и многолетнего же взаимодействия с пользователями.

Тип	Со встроенным компрессором	Выход азота, м³/ч - в зависимости от остаточного содержания кислорода
		10 ppm	100 ppm	0,1%	0,5%	1%	2%	3%
Серия MAXIGAS MIDI
N2MID 350		0,6	1,0	1,6	2,6	3,1	4,0	-
N2MID 351	Х
N2MID 600		0,9	1,5	2,6	3,9	4,6	6,1	-
N2MID 601	Х
Серия MAXIGAS
N2MAX 104		1,3	2,2	4,5	7,6	9,0	11,8	13,8
N2MAX 106		1,9	3,2	6,7	11,4	13,5	17,7	20,7
N2MAX 108		2,6	4,4	9,0	15,3	18,0	23,6	27,6
N2MAX 110		3,2	5,3	11,3	19,1	22,6	29,5	34,5
N2MAX 112		5,2	8,4	18,4	30,8	36,4	41,2	47,8
N2MAX 116		6,9	11,2	24,5	41,1	48,5	52,9	61,4
Серия MAXIGAS - сдвоенные системы
N2MAX 206		3,9	6,4	13,5	22,9	27,1	35,4	41,4
N2MAX 208		5,2	8,8	18,0	30,6	36,1	47,3	55,2
N2MAX 210		6,5	10,6	22,6	38,2	45,2	59,1	69,0

Данные приведены для следующих условий эксплуатации: давление сжатого воздуха на входе 6 бар (изб), температура окружающей среды +20...+25 °C.

Если рабочие параметры в Вашем случае отличаются от принятых по умолчанию, для вычисления пропускной способности генераторов азота MAXIGAS следует применять указанные ниже поправочные коэффициенты. Если в таблице нет коэффициента, соответствующего рабочим условиям в Вашем случае, обращайтесь к нашим сотрудникам для получения информации.

Поправочные коэффициенты - давление сжатого воздуха на входе
Давление, бар (изб.)	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5
Коэффициент	1,00	1,07	1,14	1,21	1,29	1,36	1,43	1,50

Поправочные коэффициенты - температура окружающей среды
Температура окр. среды, °C	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Коэффициент	0,80	0,90	0,94	1,00	1,00	0,98	0,95	0,90	0,85

Задача: необходимо рассчитать производительность генератора MAXIGAS тип N2MAX 108, в исполнении для выработки азота с максимальным содержанием кислорода 0,5%, функционирующего при следующих рабочих условиях: давление сжатого воздуха на входе в генератор 7,5 бар (изб), температура окружающей среды 30°C.
Решение: производительность генератора N2MAX 108, в исполнении для выработки азота с максимальным содержанием кислорода 0,5%, составляет 15,3 м³/ч. Поправочным коэффициентом по давлению является 1,21, поправочным коэффициентом по температуре является 0,98.
Результат: Q = 15,3 м³/ч х 1,21 х 0,98 = 18,1 м³/ч.

Азот является лишь одной из составных частей воздуха. Соответсвенно, другой основной частью его является кислород. Молекулы кислорода, задержанные CMS, выводятся из генератора MAXIGAS в атмосферу во время цикла регенерации, осуществляемого продувкой адсорбера уже очищенным от кислорода азотом. Другим фактором, вызывающим потери, является то, что CMS в процессе адсорбции также задерживает и некоторую часть молекул азота. Поэтому, количество получаемого на выходе из генератора азота меньше, чем его содержание в атмосферном воздухе (78%). Для вычисления расхода осушенного сжатого воздуха, необходимого для производства определенного количества азота определенной чистоты, следует применять следующие коэффициенты:

Коэффициенты - вычисление необходимого расхода осушенного сжатого воздуха
Максимальное содержание кислорода	10 ppm	100 ppm	0,1%	0,5%	1%	2%	3%
Коэффициент	12	8	4,7	3,5	3,1 / 3,2*	2,7 / 3,0*	2,6 / 2,8*

* - для генераторов N2MAX 112 и N2MAX 116

Задача: необходимо рассчитать потребность в осушенном сжатом воздухе генератора азота N2MAX 108, функционирующего при приведенных в предидущем примере условиях, и производящего 18,1 м³/ч азота с содержанием кислорода 0,5%.
Решение: как видно из таблицы выше, надлежит применить поправочный коэффициент 3,5.
Результат: Q = 18,1 м³/ч х 3,5 = 63,3 м³/ч.

Тип	Габаритные размеры, мм			Масса, кг
	В	Д	Ш
N2MID 350	1100	590	600	145
N2MID 600	1100	590	600	180
N2MAX 104	1650	500	810	250
N2MAX 106	1650	500	980	350
N2MAX 108	1650	500	1150	410
N2MAX 110	1650	500	1320	490
N2MAX 112	1760	600	1717	674
N2MAX 116	1760	600	2055	837
N2MAX 206	1650	1500	980	660
N2MAX 208	1650	1500	1150	820
N2MAX 210	1650	1500	1320	980

Наша компания готова предложить Вам всю цепочку оборудования, необходимого для производства азота с помощью наших генераторов серии MAXIGAS. Однако, Вы можете использовать для снабжения MAXIGAS сжатым воздухом и уже имеющееся оборудование, при условии его соответствия следующим требованиям:
Давление сжатого воздуха на входе в MAXIGAS: от 6,0 до 9,5 бар (изб)
Точка росы сжатого воздуха: не выше -40 °C
Содержание компрессорного масла: не более 0,01 мг/м³
Размер твердых/жидких частиц: не более 0,1 мкм

Прочие требования:
Температура окружающей среды: от 5 до 45 °C
Электропитание: 220В / 50Гц / 1ф