变压吸附制氮设备是一种利用吸附剂吸附空气中的氧气和水分，从而制备高纯度氮气的设备。其工作原理基于分子筛等吸附剂对气体的吸附选择性，以及变压吸附过程中吸附剂对气体的吸附、解吸等物理化学特性。

具体地，变压吸附制氮设备通常由两个吸附罐、一组压缩空气进口、一组制氮气出口以及一组废气出口等组成。整个制氮过程可分为压缩空气进入吸附罐、压缩空气经过吸附剂吸附出氧气和水分、氮气通过出口排出、吸附罐再次进行压缩空气进入的循环过程。

在压缩空气进入吸附罐时，氧气和水分被吸附剂吸附，从而制备出高纯度氮气。吸附剂吸附氧气和水分的时间是有限的，当吸附剂达到饱和状态时，需要将其释放出来，以便进行下一轮的吸附过程。这个释放过程称为脱附，一般是通过减少压力或加热等方式实现的。

总之，变压吸附制氮设备通过利用吸附剂吸附空气中的氧气和水分，从而制备出高纯度氮气。其工作原理基于吸附剂对气体的选择性吸附和变压吸附过程中的物理化学特性，是一种高效、可靠的氮气制备设备。