Генератор чистого азота ГЧА-60
Технические характеристики
| Марка получаемого азота по ГОСТ 9293-74 | особой чистоты, I сорт |
|---|---|
| Объемная доля азота, не менее, % об (включая примеси инертных газов — аргон, неон, гелий) | 99,999 |
| Объемная доля кислорода, не более, % об. | 0,0005 (5 ppm) |
| Объемная доля водяных паров, не более, % об. | 0,0007 ( 7 ppm) |
| Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на метан, не более, % об. (ppm) * (при содержании метана в питающем воздухе не более 4 ppm) |
0,0003 (3 ppm) |
| Максимальная производительность по азоту, не менее, л/час | 60 (1,0 л/мин) |
| Номинальное выходное давление азота при открытом дросселе), ати, | 4 |
| Время установления рабочего режима при односменной работе, не более, мин, ** | 45 |
| Номинальное входное давление воздуха, ати, | 6 |
| Максимально допустимое входное давление воздуха, ати, | 8 |
| Минимальное входное давление воздуха, ати, | 5,5 |
| Потребление сжатого воздуха, при номинальном входном давлении и максимальном расходе, не более, л/час, | 1800 (30 л/мин) |
| Потребляемая мощность, не более, ВА, | 100 |
| Габаритные размеры, (ширина x глубина x высота), не более, мм, | 220х540х670 |
| Масса, не более, кг | 32 |
| Рабочие условия: | |
| температура окружающего воздуха, С°, | от +10 до +35 |
| Электрическое питание от однофазной сети | |
| переменного тока напряжением, В, | 220±10% |
| и частотой, Гц, | 50±1 |
| Средний полный срок службы, лет, не менее | 6 |
| Генератор по электробезопасности соответствует требованиям | класса 1, тип Н по ГОСТ 12.2.025-76. |
Примечания:
- При пропускании полученного азота через дополнительные (опция) блоки очистки БОВ-1А (не более 0,7 л/мин. через один блок очистки) объемную долю углеродосодержащих органических соединений можно снизить до значений менее 0,00001% об (0,1 ppm).
- При длительных перерывах в работе (более 3 суток) время установления рабочего режима увеличивается. Контроль выхода генератора на рабочий режим осуществляется по индикатору концентрации кислорода.
Дополнительные технические характеристики
| Индикация на дисплее ориентировочных значений содержания кислорода в производимом азоте (в ppm) | + |
| Индикация на дисплее ориентировочных значений расхода азота | + |
| Контроль возникновения аварийных ситуаций с прекращением подачи азота в линию потребителя: | |
| При ухудшении качества азота (содержание кислорода выше 120 ppm) | + |
| При повышении расхода производимого азота выше максимально допустимого значения | + |
| При уменьшении давления входного воздуха ниже 4,0 атм | + |
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.
Попутно газ очищается от паров воды, углекислоты, масел, водорода и углеводородов. Очистки от гелия, неона, аргона не происходит, а очистка от метана — только незначительная . По ГОСТ 9293-74, содержание аргона в азоте не нормируется. Реальное содержание аргона в получаемом азоте — около 1%.
Все указанные ненормируемые примеси, кроме метана, практически никак не влияют на возможность использования производимого азота в качестве газа–носителя для газовой хроматографии. Содержание метана можно уменьшить до значений менее 0,1 ppm, если в комплексе с генератором использовать блоки очистки БОВ-1А. Каждый блок очищает до 0,7 л/мин азота.
Первые 8- 10 минут после включения генератора осуществляется начальная отдувка адсорберов, ресивера и внутренних коммуникаций от кислорода, влаги и других примесей. Одновременно происходит прогрев датчика кислорода с контролем концентрации кислорода в азоте.
Подача азота в линию потребителя начинается только после того, как концентрация кислорода в азоте снизится до значений менее 10 ppm. Дальнейшая очистка азота проходит при нагруженной линии потребителя. Время от момента включения прибора до выхода на рабочий режим (концентрация кислорода в азоте менее 5ppm) может составлять от 30 мин. (при односменной работе) до нескольких часов (при перерывах более трех суток)
На рисунке приведена газовая схема выходной части генератора.
Давление азота (около 4 ати) на входе датчика расхода 2 (регулируемого газового дросселя 3) стабилизируется механическим регулятором давления 1. При полностью открытом газовом дросселе 3 давление на выходе прибора (штуцер 4) составляет 4 ± 0,2 ати
Значение расхода азота при открытом в атмосферу выходном штуцере 4 устанавливается регулировкой газового дросселя 3 в пределах от 0 до 1000 мл/мин.
Значение расхода при подключенной линии потребителя дополнительно зависит от газового сопротивления нагрузки.
Ориентировочные значения расхода азота в линии потребителя и концентрации кислорода определяются встроенными датчиками и индицируются на дисплее.
Возникновение аварийных ситуаций — обрыв (значительная разгерметизация линии потребителя), уменьшение входного давления ниже 4,5 ати, увеличение концентрации кислорода до значений более 120 ppm — контролируется датчиками, соответственно расхода, давления, кислорода. Подача азота в линию потребителя в этих случаях прекращается, на дисплее появляется текстовая информация о характере неисправности, одновременно загорается индикатор «ВНИМАНИЕ» и раздается звуковой сигнал.
После устранения причины отключения генератора (ликвидирована негерметичность линии потребителя или увеличено входное давление) происходит начальная 8-10 минутная отдувка прибора. Подача азота потребителю восстанавливается после снижения концентрация кислорода в азоте до значений менее 10 ppm.
Для предотвращения ухудшения качества азота и загрязнения внутренних коммуникаций при увеличении расхода азота более 60 л/час (1 л/мин) в генераторе происходят кратковременные (несколько секунд) отключения подачи газа в линию потребителя. Длительность отключения определяется инерционностью датчика расхода. Для того чтобы ухудшающееся при этом качество азота и возникающие перепады давления на выходе генератора не сказались негативно на работе питаемых приборов, необходимо уменьшить потребление азота.
Техническое обслуживание
Основными операциями технического обслуживания генератора являются: слив конденсата из фильтра; промывка фильтрующей вставки фильтра; проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций.
Слив накопившегося конденсата из фильтра производится при приближении уровня жидкости в стакане к нижнему краю фильтрующей вставки белого цвета.
Промывка фильтрующей вставки фильтра производится при изменении белого цвета вставки (как правило, на желтый).
Проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций проводится путем обмыливания каждый раз после проведения каких-либо демонтажно-монтажных работ.
Назначение изделия
Генератор чистого азота (далее — генератор) предназначен для получения в лабораторных условиях азота высшей чистоты, используемого для питания аналитических приборов (хроматографов, включая оснащенные детектором электронного захвата, экспресс-анализаторов содержания водорода в металлах, измерителей концентрации органического углерода, испарителей пробы, и т.п.). Благодаря высокому выходному давлению, глубокой очистке и низкому содержанию влаги вырабатываемый генератором азот может использоваться в качестве газа-носителя. Получаемый азот может использоваться для создания инертной атмосферы, заполнения низконапорных резервуаров и других применений, в которых требуется большой, по лабораторным меркам, расход азота.
Питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении 6 ати и расходе, порядка 30 л/мин от компрессора или воздушной магистрали. Класс загрязненности сжатого воздуха по ГОСТ 17433-80 не выше 8-го.