1. 原料氣預處理階段:NSU-4SA10ANN-NT以壓縮空氣為原料氣,進入核心分離系統前需經過多道預處理工序,確保氣源品質符合膜分離要求。首先,外部空壓機提供的壓縮空氣會入前置過濾單元,通過氣水分離器依托離心、重力及碰撞機理,高效去除空氣中的液態水霧與大顆粒雜質;隨后依次經過精密過濾器,進一步濾除微小塵埃、油污等污染物,過濾精度可達5μm以上。同時,搭配干燥器降低原料氣露點,去除水分,避免水分與雜質附著在分離膜表面,造成膜孔堵塞或性能衰減,為后續高效分離奠定基礎。此階段需嚴格控制進氣狀態,確保進入下一環節的壓縮空氣潔凈、干燥且穩定。
2. 核心膜分離階段:這是該單元制取氮氣的關鍵環節,核心部件為中空纖維分離膜組件,其工作原理基于不同氣體分子在膜內的滲透速率差異實現氧氮分離。預處理后的壓縮空氣在設定壓力作用下(標準入口空氣壓力通常為0.7MPa),勻速進入分離膜組件內部。空氣中的氧氣、二氧化碳等氣體分子尺寸較小,滲透速率更快,會優先透過膜壁上的微小孔隙,形成“滲透氣"從膜組件的滲透側排出;而氮氣分子尺寸較大,滲透速率遠低于氧氣,難以透過膜壁,會在膜組件的滯留側不斷富集,形成高純度“富氮氣體"。該型號搭載的專用分離膜具備優異的選擇性與穩定性,能精準區分氧氮分子,確保氮氣純度穩定達標,常規工況下可輕松實現95%~99.9%的氮氣純度輸出,適配多數工業場景需求。
3. 壓力與流量調控原理:NSU-4SA10ANN-NT內置壓力調節與流量控制模塊,可根據實際用氣需求動態調整運行參數。單元入口處設有壓力檢測元件,實時監測原料氣壓力,若壓力偏離設定值,調節模塊會自動聯動空壓機或泄壓閥,確保進氣壓力穩定在分離區間,避免壓力波動影響分離效率與氮氣純度。同時,根據本公司標定的流量校正標準,氮氣流量會受入口空氣溫度與壓力影響,設備內置的流量校正算法會自動結合實時工況,通過溫度與壓力校正系數對輸出流量進行動態補償,確保實際氮氣輸出流量精準匹配額定值(該型號額定出口氮氣流量需結合具體規格標定)。此外,單元配備流量監測元件,實時反饋氮氣輸出狀態,方便用戶根據需求微調。
4. 氮氣輸出與品質保障原理:經膜分離富集后的高純度氮氣,會入內置緩沖罐短暫儲存,一方面穩定氮氣輸出壓力,避免出現流量脈沖,保障下游用氣設備的穩定運行;另一方面可進一步沉降微量雜質,提升氮氣品質。緩沖罐出口設有純度檢測接口,可外接檢測設備實時監測氮氣純度,若需更高純度氮氣,可通過調節原料氣流量或回流比例,優化膜分離的富集時間,進一步提升氮氣純度。該型號無需電源驅動(僅選配監測元件時需供電),依托氣動原理實現全流程運行,無電氣噪聲與發熱,適配防爆環境;同時采用無可動部件設計,減少機械磨損,配合預處理單元的保護作用,可實現長期穩定運行,無需頻繁維護。
5. 系統聯動與安全保障原理:單元采用模塊化集成設計,各環節通過氣動邏輯與檢測元件實現聯動控制。預處理單元若檢測到原料氣潔凈度不達標(如雜質超標、水分過多),會自動觸發報警信號,并切斷通往分離膜的氣路,避免損壞昂貴的分離膜組件;當氮氣輸出壓力超過安全閾值時,泄壓閥會自動開啟泄壓,防止管路或設備超壓損壞。此外,單元的排氣口與滲透氣排放口采用專用設計,確保分離出的氧氣等滲透氣安全排放,無氣體積聚風險。整體系統無需人工持續值守,通過全自動化聯動控制,實現“原料氣輸入—預處理—分離—純氮輸出"的閉環運行,兼顧安全性與便捷性。
