Генератор чистого азота и нулевого воздуха ГЧА-21Д-72В

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 конденсации паров 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, кроме метана. Очистки от гелия, неона, аргона не происходит. По ГОСТ 9293-74, содержание аргона в азоте не нормируется. Реальное содержание аргона в получаемом азоте — около 1%. Метан и другие горючие газы, включая водород, удаляются после прохождения азота через встроенную систему каталитической очистки (реактор).

Очистка воздуха от влаги и большинства других примесей происходит аналогично очистке азота, но на других сорбентах, не отделяюших азот от кислорода. Очистка воздуха от горючих газов также осуществляется путем каталитической очистки. Очистка от получаемого при дожиге диоксида углерода не производится, так как следы этого газа не влияют на работу основных детекторов, используемых в газовой хроматографии.

При включении прибора осуществляется начальная 10-ти минутная отдувка внутренних коммуникаций от влаги и примесей. Одновременно происходит прогрев реакторов, датчиков расхода и содержания кислорода. Выходные линии воздуха и азота при этом перекрыты клапанами подачи газов в линии потребителя.

Подача воздуха в линию потребителя начинается после начальной отдувки, т.е. через 10 минут после включения.

Отдувка внутренних коммуникаций от кислорода до значений, безопасных для работы хроматографа или иных устройств, требует значительно больше времени. Подача азота в линию потребителя начинается при выполнении одного из условий:

концентрация кислорода уменьшится до значения ниже 10 ppm;
через 72 минуты после включения, если концентрация кислорода к этому времени уменьшится до значения ниже 100 ppm.

Дальнейшая очистка азота проходит при нагруженной линии потребителя.

Примечание. Если за время 72-х минутного цикла внутренней отдувки концентрация кислорода не снизится до значения ниже 100 ppm. (при длительных перерывах в работе), прибор прекратит отдувку, на дисплее появится текст ОШИБКА КИСЛОРОД. Для возобновления отдувки необходимо выключить и вновь включить прибор.

Давление азота и воздуха на выходах генератора (около 4 ати) стабилизируется встроенными механическими регуляторами давления.

Ориентировочные значения расходов азота и воздуха в линиях потребителя и концентрации кислорода в азоте измеряются встроенными датчиками и индицируются на дисплее (поз. 3 рис. 2).

Возникновение аварийных ситуаций — увеличение расходов воздуха выше 1,4 л/мин или азота выше 400 мл/мин, уменьшение входного давления ниже 4,0 ати, возрастание концентрации кислорода в азоте выше 120 ppm — контролируется датчиками, соответственно расхода, давления и концентрации кислорода. Подача газов в линии потребителя в этих случаях прекращается, на дисплее выводится информация о характере неисправности. Одновременно загорается индикатор «ВНИМАНИЕ» красного цвета и звучит прерывистый звуковой сигнал.

Назначение изделия

Генератор чистого азота и нулевого воздуха предназначен для получения в лабораторных условиях азота высшей чистоты и воздуха, очищенного от органических примесей.

Азот может использоваться для питания аналитических приборов (хроматографов, 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, в том числе при применении детектора электронного захвата (ЭЗД).

Воздух может использоваться для питания пламенных хроматографических детекторов и пламенно-ионизационных детекторов углеводородов, для газовой экстрации, как газ-носитель и т.п.

Особенностями прибора являются: генерация чистых азота и воздуха; встроенные системы каталитической очистки азота и воздуха, что позволяет снизить концентрацию углеводородов в выходных газах до значений ниже 0,1 ppm.

Питание генератора осуществляется сжатым воздухом при давлении 6,5 ати и расходе не менее 8 л/мин от компрессора или воздушной магистрали. Класс загрязненности сжатого воздуха по ГОСТ 17433-80 не выше 8-го.

Техническое обслуживание

Основными операциями технического обслуживания генератора являются: слив конденсата из фильтра; промывка фильтрующей вставки фильтра; проверка герметичности входных и выходных газовых коммуникаций, регенерация катализатора реактора в линии азота.

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.

Регенерация катализатора проводится при ухудшении очистки получаемого азота от метана и заключается в кратковременном (10 минут) выключении прибора.

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. (ppm)	0,0005 (5 ppm)
Объемная доля водяных паров в азоте, не более, % об. (ppm)	0,0007 (7 ppm)
Объемная доля водорода в азоте	не обнаруживается
Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в азоте в пересчете на метан, не более, % об. (ppm)	0,00001 (0,1 ppm)
Максимальная производительность по азоту, не менее, л/час	21 (350 мл/мин)
Номинальное выходное давление азота, ати,	4
Объемная доля водяных паров в вырабатываемом воздухе, не более, % об. (ppm)	0,0007 (7 ppm)
Объемная доля суммы углеводородов в вырабатываемом воздухе в пересчете на метан, не более, % об. (ppm), (при концентрации метана в питающем воздухе не более 5 ppm)*	0,00001 (0,1 ppm)
Максимальная производительность по воздуху, не менее, л/час	72 (1200 мл/мин)
Номинальное выходное давление воздуха, не менее, ати,	3,5
Время установления рабочего режима при односменной работе, не более, мин,	70
Номинальное входное давление воздуха, ати,	6,5
Максимально допустимое входное давление воздуха, ати,	7
Минимальное входное давление воздуха, ати, не менее	5,5
Потребление сжатого воздуха, при номинальном входном давлении, не более, л/час,	480 (8 л/мин)
Потребляемая мощность, не более, ВА,	200
Габаритные размеры, (ширина x глубина x высота), не более, мм,	230х525х510
Масса, не более, кг,	28
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 концентрации метана в питающем воздухе более 5 ppm и непрерывной работе прибора более 2 суток возможно ухудшение очистки азота от метана из-за насыщения катализатора, что потребует регенерации катализатора;
При длительных перерывах в работе (более 3 суток) время установления рабочего режима может увеличиться. 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 и воздуха	+
Контроль возникновения аварийных ситуаций с прекращением подачи азота в линию потребителя:
При ухудшении качества азота (содержание кислорода выше 120 ppm)	+
При повышении расхода производимых азота и воздуха выше максимально допустимых значений	+
При уменьшении давления входного воздуха ниже 4,0 атм	+