八宝煤矿注氮防灭火系统
技
术
方
案
吉林省东科信息工程有限公司
2009年5月
1.1 注氮防灭火系统
1.1.1 设计基础条件
1．大气条件
环境温度 2～+45℃
相对湿度 ≤95%
2．原料空气
链轮材料
CO2 ≤30mg/m3
C2H2 ≤0.5PPm
C二联件nHm ≤30PPm
含尘量 ≤30mg/m3
3．冷却水
进水温度 ≤32℃
进水压力 0.2～0.5Mpa
悬浮物含量 ≤100mg/L
水 质 PH6—8
总硬度 ≤3.2mmol/L
4．电源电压 660/1140V±5% 50HZ
1.1.2 主要技术指标
氮气产量（Nm3/h） | 300 |
氮气纯度（%） | ≥97(O2<3) |
起动时间（min） | ≤30 |
氮气出口压力（MPa） | 0.5 |
| |
1.1.3 制氮工艺流程
煤矿用碳分子筛制氮装置由气源车、净化车、制氮车和缓冲车组成。制氮工艺流程参见附图1煤矿用碳分子筛制氮装置工艺流程图 流程简要说明：
1. 气源车
由空压机组成，原料空气经螺杆空压机压缩后输出。
环己胺氢溴酸盐2. 净化车
气源车提供的压缩空气，主流气首先进入后部冷却器，将原料气的温度降到40℃以下，接着进入除油净化器除去大部份水和油，残余含油量小于1PPm,再经精过滤器，滤除直径大于1μm耵聍钩的固体颗粒和水滴及油滴，残余含油量小于0.1PPm,然后经超精过滤器和活性炭过滤器过滤处理，残余含油量可达0.003PPm,接着进入活性炭除油器，通过除油器内的活性炭除去压缩空气中的残余油分。经过这几个环节，得到洁净的压缩空气,最后通过截止阀LV1进入空气储罐。
3. 制氮车
洁净的压缩空气进入制氮系统，分为三路：第一路经节流阀LV2进入氧氮分离系统；第二路经球阀BV13，气源二联件（QL-1、TV1、L-1）输入气体，为防爆电磁阀DV1-DV11控制管道式气动阀QV1-QV10及角座阀JV1-JV5的开和关提供动力源；第三路经球阀BV12、空气
过滤器QL-2、针形阀白菊醋
LV3～LV6和单向阀ZV1～ZV4进入吸附塔内的气囊充气压紧碳分子筛，防止碳分子筛下沉而引起沟流现象和碳分子筛粉化现象的发生，确保整机正常工作。 氧氮分离系统由两组吸附塔（A吸附塔和B吸附塔）、管道气动阀QV1-QV10、节流阀、单向阀、消音器等组成。
经过节流阀LV2的压缩空气，通过管道气动阀QV1（或QV2）的开启，以一定的压力和时间间隔，交替进入两组吸附塔，其中直径较小的氧分子优先被碳分子筛吸附，直径较大的氮分子则经吸附塔流出，然后经管道气动阀QV9（或QV10）输出。当石墨保护套A吸附塔处于进气吸附产氮过程时，B吸附塔则处于排气解吸再生过程。所谓排气解吸再生过程，就是通过管道气动阀QV6（或QV5）的开启，将碳分子筛所吸附的氧通过消声器排入大气中，使碳分子筛卸压获得再生。同时A吸附塔（或B吸附塔）所产生的氮气中一部分通过针形阀LV8和单向阀ZV6（或ZV5）流入正在解吸的B吸附塔（或A吸附塔）内，起回流冲洗作用，以提高碳分子筛的吸附效果。 为了提高氮气回收率，在吸附和解吸过程之间有一个短时间的均压过程，即通过开启管道气动阀ZV4、QV7（或ZV3、QV8）使两吸附塔压力均衡。
制氮车的吸附—均压—解吸过程，循环周期约为2分钟，全过程由S7-224可编程序控制器按设定的程序自动控制。
4. 缓冲车
制氮车输出的氮气经节流阀LV9进入缓冲罐内，然后经过滤器QL－3滤除粉尘，由调压阀TV2将压力调节到所需压力并通过节流阀LV11调节输出流量，同时通过针形阀LV10输出一小部分氮气供防甲烷氧气两参数测定器进行氧含量检测。
5. 电气控制系统
电气控制系统控制制氮机按预定程序运行。
1.1.4 设计与选型
1．气源车
主要由压缩机组成，其作用是提供额定流量和压力的压缩空气。2．净化车
（1）后部冷却器
后部冷却器的作用是通过少量的冷却水冷却空压机排除的高温气体。
（2）除油净化器
除油净化器的作用是将压缩空气中大部分的油和水滤除。
(3) 精过滤器
精过滤器的作用是将压缩空气中＞1μm的固体粒子、油滴和水分滤除。
(4) 超精过滤器
超精过滤器的作用是滤除大于0.01μm水滴、油滴和固体颗粒。
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