Pramoniniams objektams, kuriems reikalingas nuolatinis deguonies arba azoto tiekimas, dujų gamybos įranga ne visada įrengiama kaip atskiros mašinos tam skirtame pastate. Akonteinerinės dujossprendimas integruoja dujų generavimą ir susijusią pagalbinę įrangą į standartinį gabenimo konteinerį ar kitą uždarą modulinę struktūrą. Visą sistemą gali sudaryti oro kompresorius, oro apdorojimo įranga, PSA deguonies arba azoto generatorius, rezervuaras, valdymo spinta, aušinimo sistema, vamzdynai, vožtuvai ir stebėjimo prietaisai.
Ši konfigūracija keičia pramoninių dujų sistemos projektavimą, transportavimą, montavimą ir valdymą. Užuot surinkus kiekvieną komponentą galutinėje vietoje, pagrindinė sistemos integracija gali būti baigta prieš pristatymą. Tada konteineris transportuojamas į naudotojo objektą, prijungiamas prie komunalinių ir technologinių vamzdynų ir pradedamas eksploatuoti.
Kas yra konteinerių dujų tirpalas?
A konteinerinės dujossprendimas yra supakuota dujų generavimo sistema, sumontuota modifikuotame gabenimo konteineryje arba specialiai pastatytame korpuse. Jo funkcija yra gaminti pramonines dujas naudojimo vietoje, o ne visiškai pasikliauti tiekiamais balionais, suskystintų dujų bakais ar išoriniu dujų tiekėju.
UžPSA deguonies susidarymasPavyzdžiui, atmosferos oras pirmiausia suspaudžiamas ir apdorojamas prieš patenkant į molekulinio sieto sluoksnius. Sietas pirmiausia adsorbuoja azotą, tuo pačiu leisdamas pratekėti deguonies turtingoms dujoms. Perjungdama adsorbcijos ir regeneracijos ciklus, sistema nuolat gamina deguonį.
PSA azoto generatorius veikia pagal panašų slėgio svyravimo adsorbcijos principą, tačiau naudoja molekulinio sieto medžiagą, parinktą taip, kad pirmiausia adsorbuotų deguonį ir kitus komponentus iš suspausto oro. Gautas azotas surenkamas ir tiekiamas į aplikaciją.
Todėl konteinerinė sistema nereiškia vienos konkrečios dujų gamybos technologijos. Jame aprašomas visos dujų sistemos pakavimas ir išdėstymo būdas.
Kokia įranga paprastai yra integruota konteinerio viduje?
Tiksli konfigūracija priklauso nuo dujų tipo, reikalingo grynumo, srauto greičio, slėgio ir darbo aplinkos. Įprastoje konteinerinėje PSA dujų sistemoje gali būti tokia įranga:
| Sistemos komponentas | Pagrindinė funkcija |
|---|---|
| Oro kompresorius | Tiekia suslėgtą orą PSA procesui |
| Oro džiovintuvas | Kontroliuoja drėgmę suspaustame ore |
| Oro filtrai | Pašalinkite alyvos aerozolius, daleles ir kitus teršalus |
| PSA generatorius | Atskiria deguonį arba azotą nuo suspausto oro |
| Dujų buferio bakas | Stabilizuoja dujų slėgį ir srautą |
| Produkto dujų saugykla | Prireikus suteikia papildomą dujų rezervą |
| Valdymo spinta | Valdo vožtuvus, seką, pavojaus signalus ir veikimo parametrus |
| Aušinimo sistema | Valdo kompresorių ir pagalbinės įrangos generuojamą šilumą |
| Vamzdžiai ir vožtuvai | Sujungia atskirus proceso komponentus |
| Stebėjimo prietaisai | Matuoja slėgį, srautą, grynumą, temperatūrą ir kitus parametrus |
Integracijos lygis yra svarbus pirkėjų taškas. Talpykloje gali būti tik dujų generatorius ir valdikliai, o kita konfigūracija gali integruoti visą suslėgto oro-produkto-dujų sistemą.
Todėl, lygindami konteinerinių dujų sprendimus, pirkėjai turėtų tiksliai patvirtinti, kokia įranga yra įtraukta, o ne kiekvieną konteinerinę sistemą vertinti kaip pilną „iki raktų“ paketą.
Kaip veikia konteinerių PSA dujų sistema?
Darbo seka paprastai prasideda nuo aplinkos oro patekimo į kompresorių. Prieš patekdamas į PSA generatorių, suslėgtas oras praeina per filtravimo ir džiovinimo įrangą.
Generatoriaus viduje pakaitomis veikia keli adsorbcijos indai. Viename inde vyksta adsorbcija, o kitame vyksta slėgio mažinimas ir regeneracija. Automatiniai vožtuvai perjungia dujų srautą pagal užprogramuotą ciklą.
Deguonies generatoriuje azotą pirmiausia adsorbuoja molekulinis sietas, todėl išleidimo angoje susidaro deguonies prisodrintos dujos. Azoto generatoriuje deguonis pirmiausia yra adsorbuojamas, todėl azotas gali praeiti kaip produkto dujos.
Tada susidariusios dujos gali patekti į buferinį rezervuarą, prieš jas tiekiamos į galutinio vartotojo dujotiekį.
Valdymo sistemos koordinatės:
- Kompresoriaus veikimas
- Oro apdorojimas
- PSA adsorbcija ir regeneracija
- Vožtuvų perjungimas
- Produkto-dujų slėgio kontrolė
- Grynumo stebėjimas
- Signalizacijos ir išjungimo funkcijos
Ši integruota seka yra svarbi, nes dujų grynumo paprastai negali kontroliuoti vien PSA indai. Prasta suspausto oro kokybė, per didelė drėgmė, alyvos užterštumas, nestabilus įleidimo slėgis arba neteisingi ciklo parametrai gali turėti įtakos molekulinio sieto veikimui ir galutinei dujų kokybei.
Kodėl dujų gamybos įrangą dėti į konteinerį?
Pagrindinė priežastis yra supaprastinti diegimą.
Įprastam dujų gamybos įrenginiui gali prireikti specialios įrangos patalpos, konstrukcinių atramų, vamzdynų įrengimo, elektros darbų, vėdinimo ir kelių įrangos tiekėjų koordinavimo. Konteinerių konfigūracija perkelia didžiąją šios integracijos dalį į kontroliuojamą gamybos aplinką, kol sistema pasiekia kliento svetainę.
Tai gali sumažinti objektų, veikiančių atokiose vietose arba ribotos statybos infrastruktūros zonose, skaičių.
Konteineris taip pat suteikia apibrėžtą fizinę įrangos ribą. Vidiniai vamzdynai, kabelių išvedimas, prietaisai ir valdymo pultai gali būti išdėstyti pagal suprojektuotą proceso eigą, o ne paskirstyti keliose patalpose.
Tačiau konteinerizavimas nepanaikina vietos reikalavimų. Pirkėjams dar reikia įvertinti pamatus, elektros tiekimą, vėdinimą, aplinkos temperatūrą, drenažą, dujų išvado pajungimą, priešgaisrinės saugos reikalavimus, priėjimą prie priežiūros.
Kokia yra pagrindinė vertė galutiniams vartotojams?
Didelė įrangos surinkimo ir bandymo dalis gali būti baigta prieš išsiunčiant. Vartotojas gauna integruotą sistemą, o ne atskirus komponentus, kurie turi būti surinkti nuo nulio montavimo vietoje.
Tai ypač naudinga, kai statybos laikas yra ribotas arba kai dujų sistema reikalinga laikinam, nuotoliniam ar greitai diegiamam pramoniniam projektui.
Faktinis diegimo laikotarpis vis tiek priklauso nuo sistemos konfigūracijos ir svetainės sąlygų. Tebereikia elektros pajungimo, komunalinio ryšio, dujotiekio pajungimo, bandymų ir paleidimo.
Konteinerių dujų sistema gali sumažinti poreikį statyti atskirą įrangos patalpą.
Konteineris suteikia aptvarą, įrangos montavimo vietą ir apibrėžtas prieigos zonas. Priklausomai nuo konstrukcijos, vartotojui gali tekti tik paruošti tinkamą pamatą ir prijungti reikiamas komunalines bei proceso vamzdynus.
Tai gali būti naudinga gamykloms, kuriose pastatų plotas yra ribotas.
Dujų gamybos sistema paprastai yra daugiau nei PSA generatorius. Kompresorius, džiovintuvas, filtrai, PSA indai, rezervuarai, vožtuvai, valdymo sistema ir stebėjimo prietaisai turi veikti kaip vienas procesas.
Konteinerių integracija leidžia šiuos komponentus suprojektuoti pagal bendrą proceso seką.
Pavyzdžiui, suslėgto oro vamzdynas gali būti įrengtas iš kompresoriaus → filtravimo → džiovinimo → PSA generatoriaus → buferio bako → vartotojo vamzdyno. Tada prietaisai ir valdymo laidai gali būti montuojami pagal tą patį proceso išdėstymą.
Tai sumažina poreikį galutiniam vartotojui derinti kiekvieną atskirą komponentą montuojant.
Konteinerių dujų sistema gali būti suprojektuota tose vietose, kur sunku pastatyti nuolatinę dujų gamyklą.
Galimos programos apima:
- Pramoninės gamybos įmonės
- Kasybos aikštelės
- Naftos ir dujų įrenginiai
- Vandens valymo įrenginiai
- Metalo apdirbimas
- Medicinos ar sveikatos priežiūros įstaigos
- Energetikos projektai
- Nuotoliniai pramoniniai įrenginiai
- Laikinos gamybos patalpos
Kiekvieno panaudojimo tinkamumas priklauso nuo reikalaujamo dujų grynumo, slėgio, srauto greičio, aplinkos sąlygų ir taikomų saugos taisyklių.
Naudotojams, kurių dujų suvartojimas stabilus, deguonies arba azoto gamyba naudojimo vietoje gali pakeisti dujų tiekimo modelį.
Užuot nuolat priėmęs dujų balionus ar organizavęs skystųjų dujų tiekimą, įrenginys gali gaminti dujas iš suslėgto atmosferos oro.
Tai gali sumažinti priklausomybę nuo pristatymo grafikų ir sandėliavimo logistikos. Tai taip pat leidžia suprojektuoti dujų gamybos pajėgumus atsižvelgiant į faktinį vartotojo suvartojimo profilį.
Tačiau atliekant pirkimą, skaičiuojant nereikėtų paprasčiausiai palyginti generatoriaus pirkimo kainą su išpilstytų dujų kaina. Apskaičiuojant gyvavimo ciklo sąnaudas turėtų būti įtrauktas elektros suvartojimas, kompresoriaus galia, priežiūra, molekulinio sieto keitimas, dujų saugojimas ir darbo valandos.
Ką galutiniai vartotojai turėtų patikrinti prieš užsakydami?
Vien talpinimas nenulemia, ar dujų sistema tinka konkrečiam objektui. Pirkėjai turėtų pateikti techninę informaciją prieš pasirinkdami įrangą.
| Parametras | Kodėl tai svarbu |
|---|---|
| Dujų tipas | Nustato atskyrimo technologiją ir sistemos konfigūraciją |
| Reikalingas grynumas | Įtakoja PSA dizainą, molekulinio sieto pasirinkimą ir veikimo ciklą |
| Dujų srautas | Nustato generatoriaus ir kompresoriaus galingumą |
| Išėjimo slėgis | Įtakoja PSA veikimo sąlygas ir paskesnę įrangą |
| Kasdienis darbo laikas | Įtakoja kompresoriaus dydį ir energijos suvartojimą |
| Didžiausia dujų paklausa | Nustato, ar reikia buferio ar atminties talpos |
| Aplinkos temperatūra | Įtakoja kompresoriaus aušinimą ir talpyklos vėdinimą |
| Suspausto oro kokybė | Alyvos arba drėgmės perteklius gali pakenkti arba pabloginti adsorbento veikimą |
| Maitinimo šaltinis | Nustato kompresoriaus ir elektros sistemos suderinamumą |
| Montavimo vieta | Įtakoja konteinerio dydį, ventiliaciją, pamatą ir prieigą prie priežiūros |
| Kontrolės reikalavimai | Nustato stebėjimą, aliarmus, nuotolinį ryšį ir automatikos konfigūraciją |
Ryšys tarp šių parametrų turėtų būti vertinamas kaip visa sistema.
Pavyzdžiui, padidinus dujų srautą, neatsižvelgiant į kompresoriaus galią, gali trūkti įleidžiamo oro tiekimo. Didėjantys grynumo reikalavimai taip pat gali pakeisti PSA ciklą ir dujų regeneravimo greitį. Panašiai sumontavus kompresorių uždaroje talpykloje pakankamai nepašalinus šilumos, gali susidaryti netinkama darbo aplinka.
Konteinerių ir įprastinių dujų gamybos įrengimas
Abi konfigūracijos pagrįstos tais pačiais dujų gamybos principais, tačiau skiriasi jų įrengimo būdai.
| Prekė | Konteinerių sistema | Įprastas montavimas |
|---|---|---|
| Įrangos išdėstymas | Integruotas konteinerio viduje | Paskirstytas įrangos kambaryje |
| Svetainės statyba | Paprastai mažiau statybos darbų | Paprastai reikia tam skirtos vietos |
| Gamyklos surinkimas | Galimas aukštesnis išankstinio surinkimo laipsnis | Reikia daugiau svetainės surinkimo |
| Transportas | Sistema gabenama kaip paketas | Įranga vežama atskirai |
| Montavimas | Reikalingos komunalinių paslaugų ir procesų jungtys | Platesnis svetainės įrengimas |
| Išsiplėtimas | Galima apsvarstyti papildomus modulius | Priklauso nuo turimo pastato ploto |
| Nuotolinis diegimas | Tinka, kai tinkamai suprojektuotas | Sunkiau ten, kur infrastruktūra ribota |
Nė viena konfigūracija nėra automatiškai tinkama kiekvienam projektui. Nuolatinė didelio pajėgumo jėgainė su pakankama infrastruktūra gali naudoti tam skirtą įrangos pastatą, o nuotoliniam projektui su ribotais statybos ištekliais gali būti naudinga dislokuoti konteinerius.
Teisingas pasirinkimas priklauso nuo dujų poreikio, vietos sąlygų, projekto trukmės, turimos erdvės, įrengimo reikalavimų ir bendrų eksploatavimo išlaidų.
NEWTEKdaugiausia dėmesio skiria vietoje esančioms dujų generavimo sistemoms, įskaitant PSA deguonies generatorius, PSA azoto generatorius, oro kompresorius ir oro apdorojimo įrangą. Šie gaminiai gali sudaryti skirtingas integruotos dujų gamybos sistemos dalis, priklausomai nuo vartotojo reikalingo dujų tipo ir eksploatavimo sąlygų.
Konteinerių projekte sistemos projektavimas turi atsižvelgti į daugiau nei į patį PSA generatorių. Suspausto oro šaltinis, filtravimo, džiovinimo, adsorbcijos sistema, dujų saugykla, valdymo spinta, vamzdynai, aušinimas ir vėdinimas turi būti suderinti pagal tikslinį srautą ir grynumą.
Todėl NEWTEK gali pritaikyti konteinerinių dujų projektą kaip sistemos konfigūraciją, o ne tiesiog tiekti atskirą PSA laivą. Galutinis išdėstymas gali būti nustatytas pagal tokius parametrus kaip deguonies arba azoto grynumas, produkto ir dujų srautas, išėjimo slėgis, veikimo grafikas, galios sąlygos ir įrengimo aplinka.
Galutiniams vartotojams pagrindinis pirkimo klausimas yra ne tik tai, ar dujų generatorių galima įdėti į konteinerį. Tai, ar sukomplektuota sistema gali tiekti reikiamas dujas faktinėmis aikštelės eksploatavimo sąlygomis, paliekant pakankamai vietos apžiūrai, priežiūrai, vėdinimui ir būsimam aptarnavimui.
Išvada
Konteinerių dujų tirpalas iš esmės yra dujų gamybos įrangos ir pagalbinių sistemų integravimo į transportuojamą gaubtą metodas. Pagrindinė jo vertė kyla derinant įrangos integravimą su supaprastintu svetainės diegimu.
Galutiniams vartotojams pagrindiniai aspektai turėtų išlikti techniniai: reikalingas dujų grynumas, srautas, slėgis, suspausto oro kokybė, maitinimo šaltinis, aplinkos sąlygos, talpa, vėdinimas ir techninės priežiūros prieiga.
Kai šie parametrai apibrėžiami prieš pasirenkant įrangą, PSA deguonies arba azoto sistema konteineriuose gali būti konfigūruojama atsižvelgiant į faktinį dujų poreikį ir įrengimo aplinką, o ne tiesiog pasirenkant standartinį konteinerį ir užpildant jį įranga.
